八、網絡方案升級
1 STP優化方案
1.1 STP收斂優化
***STP收斂速度：30s～50s
即，端口從Disable到Forwading的過程
1.1.1 STP PortFast功能
PortFast特性：
可以確保將access鏈路上連接的終端設
優化方案：
連接終端設備的Access接口啓動STP PortFast特性
端口從Disable/block到Forwading的時間，由30s減少到0s
***默認情況下，STP PortFast關閉Disable
STP收斂速度優化：
***針對Access鏈路
配置命令：
【命令】Switch(config)#interface fastEthernet 0/1 #連接的PC
【命令】Switch(config-if)#switchport mode access
【命令】Switch(config-if)#switchport access vlan 1
【命令】Switch(config-if)#spanning-tree portfast #開啓PortFast功能
【命令】Switch(config)#spanning-tree portfast default #打開所有Access端口的PortFast
驗證命令：
【命令】Switch#show spanning-tree interface fas0/1 portfast #查看指定端口的PortFast功能狀態
【命令】Switch#show spanning-tree summary #查看所有端口的狀態
1.1.2 UplinkFast功能
上行鏈路加速，UplinkFast功能
針對的是交換機之間的Trunk鏈路
當交換機發現自己本身的鏈路出現故障以後
會快速將備份鏈路轉換爲主鏈路進行使用
切換時間，從原來的30s，降低爲0s
配置命令：
【命令】Switch(config)#spanning-tree uplinkfast #開啓所有trunk端口的UplinkFast
驗證命令：
【命令】Switch#show spanning-tree summary
僅針對設備發現的直連故障的鏈路切換
僅在本地設備開啓即可，對端設備可以不開啓
***STP的優先級，必須是默認的32768
1.2 STP安全優化
***配置功能保護STP樹協議
1.2.1 BPDU Guard
BPDU Guard：BPDU保護
作用在Access端口上，開啓BPDU保護，防止虛假BPDU報文的***
即開啓了該特定的端口，不允許接收BPDU報文
開啓功能後，該端口如果接收到了BPDU，端口會進入Err-disable狀態
配置命令：
【命令】Switch(config-if)#spanning-tree bpduguard enable #開啓Access端口上BPDU保護功能
Err-disbale狀態恢復：
1、手動恢復：
【命令】Switch(config)#interface fastEthernet 0/1
【命令】Switch(config-if)#shutdown
【命令】Switch(config-if)#no shutdown
2、自動恢復：
該端口停止接收BPDU報文後300s，自動退出Err-disable狀態，恢復正常
1.2.2 Root Guard
根保護：
即根交換機保護
在端口（根/非根交換機）配置該特性後，該端口將強制性指定爲指定端口。
該端口收到更優的BPDU後，DP和RP衝突
會進入到非一致的狀態，即root-inconsistence狀態，此時不能轉發數據，從而根交換機身份的保護。
配置命令：
【命令】Switch(config)#interface fastEthernet 0/1
【命令】Switch(config-if)#spanning-tree guard root #配置端口的root guard
驗證命令：
【命令】Switch#show spanning-tree
***從而可以看到該端口的角色一直是指定端口
2 熱備份路由選擇協議
***HSRP，Hot Standby Routing Protocol，熱備份路由選擇協議
HSRP：Cisco私有協議
VRRP：公有協議，華爲等其他廠商設備
2.1 配置HSRP熱備份協議
2.1.1 路由器作熱備份
1、PC機配置虛擬網關地址
2、在網關端口下，啓用HSRP協議
***交換線路需要設置在同一VLAN下
【命令】Router(config)#interface GigabitEthernet 0/0 #進入配置網關的端口
【命令】Router(config-if)#standby 10 ip 192.168.10.250 #配置熱備份組號及虛擬網關IP地址
2.1.2 三層交換機作熱備份
***創建VLAN端口
2.2 冗餘設計—搶佔功能
HSRP啓動後，通過比較報文中的優先級來確定成員路由器的主和備的身份
優先級越大越好
***默認優先級是100
【命令】Router(config-if)#standby 10 priority *** #修改熱備份線路優先級
【命令】Router(config-if)#standby 10 preempt #開啓搶佔功能
***所有虛擬網關的成員都必須開啓搶佔功能
驗證命令：
【命令】Router#show standby #查看熱備份路由信息
【命令】
Router#debug ip icmp #檢查回包過程
2.3 冗餘設計—HSRP鏈路跟蹤
***保證上行鏈路的通暢
（模擬器無法實現降低指定數量的優先級）
被跟蹤的端口（通往外網的端口）不可用時，降低該端口的優先級
啓用了HSRP的網關，可以跟蹤連接外網的鏈路的狀態
如果被跟蹤的鏈路down，則該網段端口會在對應HSRP組中降低指定的優先級，從而可以讓原網中的備份網關轉換爲主網關
【命令】Router(config)#interface vlan***
【命令】Router(config-if)#standby 1 track GigabitEthernet 0/1 priority 150 #跟蹤鏈路GigabitEthernet 0/1
***上述GigabitEthernet 0/1應該是路由器上連接外網的鏈路
2.4 冗餘設計—以太網通道
***鏈路冗餘——EtherChannel，以太網通道
2.4.1 定義
也稱爲鏈路捆綁、鏈路聚合、或者端口聚集
即允許將多個功能參數相似的物理鏈路，捆綁、虛擬成一個邏輯鏈路，從而
***增加交換機（網絡設備）之間的傳輸帶寬
***增加設備之間的連接可靠性
不但可以在設備之間形成鏈路備份，還可以實現數據轉發的負載均衡
注意：
進行鏈路捆綁的鏈路可以是二層鏈路，也可以是三層鏈路
進行鏈路捆綁的鏈路參數必須相同
所謂的三層鏈路，指的是可以配置IP地址的鏈路
所謂的二層鏈路，指的是交換機上不可以配置IP地址的鏈路
所謂的三層網絡，指的是路由網絡
所謂的二層網絡，指的是交換網絡
所謂的三層地址，指的是IP地址
所謂的二層地址，指的是MAC地址
所以：二層不同看MAC，三層不同看IP
2.4.2 場景
在成本控制的環境下，需要解決設備之間的傳輸帶寬瓶頸問題
***增加交換機（網絡設備）之間的傳輸帶寬
***增加設備之間的連接可靠性
2.4.3 配置過程
作鏈路捆綁的鏈路配置必須相同
【命令】Switch(config)#default interface fastEthernet 0/1 #恢復端口初始化配置
【命令】Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1 , fastEthernet 0/2
【命令】Switch(config-if)#channel-group *** mode on
【命令】Switch(config)#interface port-channel *** #創建鏈路捆綁端口***
【命令】Switch#show etherchannel *** summary #查看捆綁鏈路***（捆綁鏈路組號）概要
2.5 HSRP消息
HSRP中的所有路由器都發送或接收HSRP消息
UDP端口號1985
使用組播發送HSRP消息，組播地址224.0.0.2
TTL=1
3 配置命令總結
特權模式
Switch#show spanning-tree interface fas0/1 portfast #查看指定端口PortFast功能狀態
Router#show standby #查看熱備份路由信息
Router#debug ip icmp #檢查回包過程
全局配置模式
Switch(config)#interface fastEthernet 0/1 #進入Access端口
Switch(config-if)#spanning-tree portfast #開啓PortFast功能
Switch(config)#spanning-tree portfast default #打開所有Access端口的PortFast
Switch(config)#spanning-tree uplinkfast #開啓所有trunk端口的UplinkFast
Switch(config-if)#spanning-tree bpduguard enable #開啓BPDU保護功能
Switch(config)#interface fastEthernet 0/1
Switch(config-if)#shutdown
Switch(config-if)#no shutdown #手動恢復Err-disbale狀態
Switch(config)#interface fastEthernet 0/1
Switch(config-if)#spanning-tree guard root #配置端口的root guard
Router(config)#interface GigabitEthernet 0/0 #進入配置網關的端口
Router(config-if)#standby 10 ip 192.168.10.250 #配置熱備份組號及虛擬網關IP地
址
Router(config-if)#standby 10 priority *** #修改熱備份線路優先級
Router(config-if)#standby 10 preempt #開啓搶佔功能
Router(config)#interface vlan***
Router(config-if)#standby 1 track GigabitEthernet 0/1 priority *** #跟蹤虛擬網關組1的鏈路網關端口GigabitEthernet 0/1，降低***優先級
Switch(config)#default interface fastEthernet 0/1 #恢復端口初始化配置
Switch(config)#interface range fastEthernet 0/1 , fastEthernet 0/2
Switch(config-if)#channel-group *** mode on #創建鏈路捆綁端口***
Switch(config)#interface port-channel ***
Switch#show etherchannel *** summary #查看捆綁鏈路***（捆綁鏈路組號）概要