CCNA [LAB 04] Cấu hình và Kiểm tra Giao thức STP, RSTP, MSTP

Maindo · Aug 28, 2024

MỤC LỤC
I. Giới thiệu bài lab
II. Mô hình mạng
III. Cấu hình và kiểm tra STP (Spanning Tree Protocol)
IV. Cấu hình và kiểm tra RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol)
V. Cấu hình và kiểm tra MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol)
VI. So sánh kết quả
VII. Kết luận

Cấu hình và Kiểm tra Giao thức STP, RSTP, MSTP

I. Giới thiệu bài lab

Trong môi trường mạng Layer 2, sự xuất hiện của các vòng lặp (loops) có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng như lưu lượng mạng bị tràn, làm giảm hiệu suất mạng và gây ra sự cố nghiêm trọng. Để giải quyết vấn đề này, các giao thức ngăn chặn vòng lặp được sử dụng, bao gồm Spanning Tree Protocol (STP), Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), và Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP).

Mục tiêu của bài lab này là:

Cấu hình và Kiểm Tra STP (Spanning Tree Protocol):STP là giao thức đầu tiên được phát triển để ngăn chặn các vòng lặp trong mạng LAN. STP hoạt động bằng cách xác định một "root bridge" và thiết lập các đường dẫn vòng để tránh việc truyền thông tin trên các đường dẫn bị trùng lặp.
Cấu hình và Kiểm Tra RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol):RSTP là phiên bản cải tiến của STP, được thiết kế để giảm thời gian hội tụ khi có sự thay đổi trong mạng. RSTP cải thiện khả năng phục hồi mạng so với STP bằng cách rút ngắn thời gian chuyển đổi trạng thái cổng và tối ưu hóa quá trình hội tụ.
Cấu hình và Kiểm Tra MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol):MSTP mở rộng STP và RSTP bằng cách cho phép cấu hình nhiều instance của Spanning Tree Protocol. Điều này cho phép VLANs hoạt động trên các instance riêng biệt, giảm thiểu sự tiêu tốn băng thông và tăng cường khả năng tối ưu hóa trong các mạng lớn.

II. Mô hình mạng

III. Cấu hình và kiểm tra STP (Spanning Tree Protocol)

Spanning Tree Protocol (STP) là một giao thức quan trọng trong việc ngăn chặn các vòng lặp trong mạng LAN bằng cách tạo ra một cấu trúc cây phân cấp, trong đó chỉ có một đường dẫn hoạt động giữa mọi cặp thiết bị. STP được thiết kế để tránh tình trạng truyền thông tin vô hạn qua các vòng lặp mạng.

STP sẽ trải qua 4 giai đoạn sau để tính toán xem port nào sẽ được giữa vai trò Block Port và đưa port đó vào trạng thái khóa:

Giai đoạn 1: Bầu chọn Root Bridge
Giai đoạn 2: Bầu chọn Root Port
Giai đoạn 3: Bầu chọn Designated Port
Giai đoạn 4: Bầu chọn Alternated Port (Block Port)

Chúng ta sẽ cấu hình các Switch như sau

Trên IOU1

Code:

IOU1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096

Trên IOU2

Code:

IOU2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 8192

Trên IOU3

Code:

IOU3(config)#spanning-tree vlan 1 priority 12288

Sau khi cấu hình như trên thì ta sẽ thấy IOU1 sẽ nắm vai trò là Root Bridge

Do priority trên IOU2 nhỏ hơn trên IOU3 nên port e0/1 trên IOU2 sẽ là Designated Port và port e0/1 trên IOU3 sẽ Alternated Port

IV. Cấu hình và kiểm tra RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol)

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) là một phiên bản nâng cấp của STP, được thiết kế để cung cấp khả năng hội tụ nhanh hơn và cải thiện khả năng phục hồi mạng. RSTP cho phép các switch chuyển đổi trạng thái cổng nhanh hơn, giảm thời gian mạng cần thiết để thích ứng với các thay đổi cấu trúc liên kết.

Cấu hình RSTP cũng gần giống STP

Trên IOU1

Code:

IOU1(config)#spanning-tree mode rapid-pvst
IOU1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096

Trên IOU2

Code:

IOU2(config)#spanning-tree mode rapid-pvst
IOU2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 8192

Trên IOU3

Code:

IOU3(config)#spanning-tree mode rapid-pvst
IOU3(config)#spanning-tree vlan 1 priority 12288

Để biết đã cấu hình RSTP thành công hay không ta dùng lệnh

Code:

IOU3#show spanning-tree

Nếu cấu hình đúng sẽ hiện "Spanning tree enabled protocol rstp"

Kết quả cấu hình của RSTP sẽ giống như STP

V. Cấu hình và kiểm tra MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol)

Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) là một phiên bản nâng cao của Spanning Tree Protocol, cho phép bạn nhóm nhiều VLAN vào các instance STP để tối ưu hóa hiệu suất mạng. MSTP giúp giảm số lượng instance STP cần quản lý, đồng thời cải thiện khả năng mở rộng và hiệu suất mạng bằng cách cho phép các VLAN khác nhau chia sẻ một instance STP chung. Trong bài lab này, chúng ta sẽ cấu hình MSTP trên các switch và kiểm tra trạng thái cũng như hiệu quả của nó.

Trên IOU1

Code:

IOU1(config)#spanning-tree mode mst
IOU1(config)#spanning-tree mst configuration
IOU1(config-mst)#name Region1
IOU1(config-mst)#revision 1
IOU1(config-mst)#instance 1 vlan 1
IOU1(config-mst)#ex
IOU1(config)#spanning-tree mst 1 priority 4096

Trên IOU2

Code:

IOU2(config)#spanning-tree mode mst
IOU2(config)#spanning-tree mst configuration
IOU2(config-mst)#name Region1
IOU2(config-mst)#revision 1
IOU2(config-mst)#instance 1 vlan 1
IOU2(config-mst)#ex
IOU2(config)#spanning-tree mst 1 priority 8192

Trên IOU3

Code:

IOU3(config)#spanning-tree mode mst
IOU3(config)#spanning-tree mst configuration
IOU3(config-mst)#name Region1
IOU3(config-mst)#revision 1
IOU3(config-mst)#instance 1 vlan 1
IOU3(config-mst)#ex
IOU3(config)#spanning-tree mst 1 priority 12288

Giải thích ý nghĩa 1 số câu lệnh

"spanning-tree mst configuration": vào chế độ cấu hình tên và phiên bản MST Region
"name Region1": Thiết lập tên cho vùng MST (MST region) mà switch này thuộc về. "Region1" là tên của vùng MST.
"revision 1": Thiết lập số phiên bản (revision number) cho cấu hình MST của vùng này.

Mục đích của các câu lệnh: Các switch phải có cùng tên vùng và số phiên bản để nhận diện chúng thuộc cùng một vùng MST và sử dụng cùng cấu trúc cây spanning tree. Điều này đảm bảo sự đồng nhất trong việc xử lý lưu lượng và ngăn ngừa các vòng lặp mạng.

Sau khi cấu hình đúng sẽ hiện "Spanning tree enabled protocol mstp"

Kết quả cấu hình của MSTP cũng tương tự STP và RSTP

VI. So sánh

Trong phần này, chúng ta sẽ so sánh kết quả của việc cấu hình và kiểm tra ba giao thức ngăn chặn vòng lặp Layer 2: STP (Spanning Tree Protocol), RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol), và MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol). Qua việc so sánh này, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về các ưu điểm và nhược điểm của mỗi giao thức và xác định cách tối ưu hóa mạng dựa trên kết quả thu được từ các bài lab.

Tiêu chí	STP (Spanning Tree Protocol)	RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol)	MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol)
Thời gian hội tụ	Chậm (30-50 giây)	Nhanh (1-10 giây)	Nhanh như RSTP, tối ưu hơn khi sử dụng nhiều VLAN
Quản lý tài nguyên	Kém (Mỗi VLAN yêu cầu một instance STP riêng)	Tốt hơn STP nhưng vẫn yêu cầu mỗi VLAN một instance	Tốt nhất (nhóm nhiều VLAN vào một instance, giảm số lượng cây)
Khả năng mở rộng	Hạn chế, không phù hợp cho mạng lớn	Tốt hơn STP, phù hợp cho mạng vừa và lớn	Cao, phù hợp cho các mạng lớn và phức tạp
Tính năng bảo mật	Hạn chế	Cải thiện so với STP	Tốt nhất, hỗ trợ BPDU Guard, Root Guard, PortFast
Khả năng tương thích	Cao, tương thích với các thiết bị cũ	Cao, tương thích với STP	Cao, tương thích với STP và RSTP
Độ phức tạp của cấu hình	Đơn giản	Trung bình	Cao hơn, yêu cầu cấu hình MST instance và mapping VLAN
Sử dụng tài nguyên CPU	Cao hơn khi có nhiều VLAN	Trung bình	Thấp hơn so với STP và RSTP khi có nhiều VLAN
Khả năng tối ưu hóa lưu lượng	Kém, không thể tối ưu hóa đường đi theo VLAN	Tốt hơn STP, có thể tối ưu hóa dựa trên các cổng nhanh chóng	Tốt nhất, tối ưu hóa lưu lượng dựa trên cấu hình instance VLAN
Khả năng bảo trì và nâng cấp	Dễ bảo trì, ít thay đổi cấu hình cần thiết	Tương đối dễ, nhưng yêu cầu sự hiểu biết về trạng thái chuyển đổi	Phức tạp hơn, yêu cầu đồng nhất tên vùng và số phiên bản (revision) giữa các switch

VII. Kết luận

Trong bài lab này, chúng ta đã tìm hiểu và cấu hình ba giao thức ngăn chặn vòng lặp Layer 2: STP (Spanning Tree Protocol), RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol), và MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol). Qua quá trình triển khai và kiểm tra, chúng ta đã khám phá được những ưu điểm, nhược điểm, và những đặc điểm nổi bật của mỗi giao thức, từ đó giúp lựa chọn phương án phù hợp nhất cho từng mô hình mạng cụ thể.

Search

Search

CCNA [LAB 04] Cấu hình và Kiểm tra Giao thức STP, RSTP, MSTP

Cấu hình và Kiểm tra Giao thức STP, RSTP, MSTP

Similar Threads