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  3. 阅读以下关于某企业内部网络系统的叙述，回答问题1、问题2和问题3。 　　某企业网络拓扑结构如图3-1所示。根据企业要求实现负载均衡和冗余备份，构建无阻塞高性能网络的建设原则，该企业网络采用两台S7606万兆骨干路由交换机作为双核心，部门交换机S2924G通

阅读以下关于某企业内部网络系统的叙述，回答问题1、问题2和问题3。 　　某企业网络拓扑结构如图3-1所示。根据企业要求实现负载均衡和冗余备份，构建无阻塞高性能网络的建设原则，该企业网络采用两台S7606万兆骨干路由交换机作为双核心，部门交换机S2924G通

admin2012-05-19  43
问题  阅读以下关于某企业内部网络系统的叙述，回答问题1、问题2和问题3。
　　某企业网络拓扑结构如图3-1所示。根据企业要求实现负载均衡和冗余备份，构建无阻塞高性能网络的建设原则，该企业网络采用两台S7606万兆骨干路由交换机作为双核心，部门交换机S2924G通过光纤分别与两台核心交换机相连，通过防火墙和边界路由器与Internet相连。S7606之间相连的端口均为Trunk端口，S7606与S2924G之间相连的端口也均为Trunk端口。
   部分PC的IP信息及所属VLAN如表3-1所示。

4台交换机都启用了MSTP生成树模式，其中S7606-1的相关配置如下：
   S7606-1 (config)#spanning-tree mst 1 priority 4096 //缺省值是32768
   S7606-1 (config)#spanning-tree mst configuration
   S7606-1 (config-mst)#instance 1 vlan 10,12
   S7606-1 (config-mst)#instance 2 vlan 9,11
   S7606-1 (config-mst)#name region1
   S7606-1 (config-mst)#revision 1
   S7606-2的相关配置如下：
   S7606-2 (config)#spanning-tree mst 2 priority 4096
   S7606-2 (config)#spanning-tree mst configuration
   S7606-2 (config-mst)#instance 1 vlan 10,12
   S7606-2 (config-mst)#instance 2 vlan 9,11
   S7606-2 (config-mst)#name region1
   S7606-2 (config-mst)#revision1
   两台S2924G交换机也配置了相同的实例、域名称和版本修订号。
   (1)请问instance2的生成树的根交换机是哪一台?为什么?
   (2)就instance1而言，交换机S2924G-1的根端口是哪个端口?为什么?
   (3)请指出PC1发给PC5的数据包经过的设备路径。
选项
答案(1)instance2的生成树的根交换机是S7606-2，因为其优先级的值较小，优先成为该实例的根交换机。 (2)对instance1而言，交换机S2924G-1的根端口是Gig2/1端口，因为instance1的生成树的根交换机是S7606-1，交换机S2924G-1离根桥最近的端口为根端口。 (3)PC1→S2924G-1→S7606-2→S2924G-2→PC5 (4)PVST/PVST+是Cisco公司提出的生成树协议，核心思想是为每个VLAN都计算一个生成树，这样可以在具有链路冗余保护的情况下，实现第二层的负载均衡。PVST/PVST+存在的问题是：由于每个VLAN都需要维护一个生成树，BPDU的通信量较大；当VLAN个数较多的时候，维护多棵生成树的计算量和资源占用量将急剧增长；属于私有协议。 本题主要考查STP、MSTP和PVST/PVST+相关知识点。MSTP(multiple spanning tree protocol，多生成树协议)将环路网络修剪成为一个无环的树型网络，避免报文在环路网络中的增生和无限循环，同时还提供了数据转发的多个冗余路径，在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。MSTP兼容STP和RSTP，并且可以弥补STP和RSTP的缺陷。它既可以快速收敛，也能使不同VLAN的流量沿各自的路径分发，从而为冗余链路提供了更好的负载分担机制。 MST域(multiple spanning tree regions，多生成树域)是由交换网络中的多台交换机以及它们之间的网段构成。这些交换机都启动了MSTP、具有相同的域名、相同的VLAN到生成树映射配置和相同的MSTP修订级别配置，并且物理上有链路连通。 一个交换网络可以存在多个MST域。用户可以通过MSTP配置命令把多台交换机划分在同一个MST域内。域内所有交换机都有相同的MST域配置：域名相同region1，VLAN与生成树的映射关系相同(VLAN10和VLAN12映射到生成树实例1，VLAN9和VLAN11映射到生成树实例2)。 [问题1] 在本问题中，配置S7606-1交换机在instance1中的优先级为4096，缺省是32768，值越小越优先成为该instance中的根交换机。同理，instance2的生成树的根交换机是S7606-2，因为其优先级的值较小，优先成为该实例的根交换机。 对instance1而言，交换机S2924G-1的根端口是Gig2/1端口，因为instance1的生成树的根交换机是S7606-1，交换机S2924G-1离根桥最近的端口为根端口。 PC1和PC5都属于VLAN9，同时VLAN9被映射到实例2，由于实例2生成树的根交换机是S7606-2，根据生成树算法，对实例2而言，S2924G-1的根端口是Gig2/2，S2924G-2的根端口也是Gig2/2。因此PC1到PC5的传输路径是： PC1→S2924G-1(Gig2/2)→S7606-2→S2924G-2(Gig2/2)→PC5 MSTP与PVST/PVST+之间的区别： 每个VLAN都生成一棵树是一种比较直接而且最简单的解决方法。它能够保证每一个VLAN都不存在环路。但是由于种种原因，以这种方式工作的生成树协议并没有形成标准，而是各个厂商各有一套，尤其是以Cisco的VLAN生成树PVST(Per VLAN Spanning Tree)为代表。 为了携带更多的信息，PVST BPDU的格式和STP/RSTP BPDU格式已经不一样，发送的目的地址也改成了Cisco保留地址01-00-0C-CC-CC-CD，而且在VLAN Trunk的情况下PVST BPDU被打上了802.1Q VLAN标签。所以，PVST协议并不兼容STP/RSTP协议。 Cisco很快又推出了经过改进的PVST+协议，并成为其交换机产品的默认生成树协议。经过改进的PVST+协议在VLAN1上运行的是普通STP协议，在其他VLAN上运行PVST协议。PVST+协议可以与STP/RSTP互通，在VLAN1上生成树状态按照STP协议计算。在其他VLAN上，普通交换机只会把PVST BPDU当作多播报文按照VLAN号进行转发。但这并不影响环路的消除，只是VLAN1和其他VLAN的根桥状态可能不一致。由于每个VLAN都有一棵独立的生成树，单生成树的种种缺陷都被克服了。同时，PVST带来了新的好处，那就是二层负载均衡。 PVST/PVST+协议也有它的明显不足：(1)由于每个VLAN都需要生成一棵树，PVST BPDU的通信量将正比于Trunk的VLAN个数。(2)当VLAN个数比较多时，维护多棵生成树的计算量和资源占用量将急剧增长。特别是当Trunk了很多VLAN的接口状态发生变化的时候，所有生成树的状态都要重新计算，CPU将不堪重负。(3)由于协议的私有性，PVST/PVST+不能像STP/RSTP一样得到广泛的支持，不同厂家的设备并不能在这种模式下直接互通。 多生成树协议MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)是IEEE 802.1s中定义的一种新型多实例化生成树协议。MSTP协议的精妙之处在于把支持MSTP的交换机和不支持MSTP的交换机划分成不同的区域，分别称作MST域和SST域。在MST域内部运行多实例化的生成树，在MST域的边缘运行RSTP兼容的内部生成树IST(Internal Spanning Tree)。 MSTP定义了“实例”(Instance)和域的概念。简单地说，STP/RSTP是基于端口的，PVST/PVST+是基于VLAN的，而MSTP就是基于实例的。所谓实例就是多个VLAN的一个集合，通过将多个VLAN捆绑到一个实例可以节省通信开销和资源占用率。 MSTP带来的好处是显而易见的。它既有PVST的VLAN认知能力和负载均衡能力，又拥有可以和SST媲美的低CPU占用率
解析
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