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2_stp/main.typ
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@@ -55,20 +55,16 @@
#para[
STP通过选举一个根交换机（Root Switch）来确定生成树，其他交换机通过计算到根交换机的最短路径来决定端口的状态，从而实现网络中的环路消除。
以下是一些基本概念的解释：
- 网桥（Bridge）：STP在IEEE标准中提出被提出时，是施用于网桥上的。网桥是一种网络设备，用于连接两个或多个局域网段，能够根据数据帧的目的MAC地址来转发数据帧。在STP中，网桥负责维护网络的拓扑结构，防止环路的产生。交换机是一种高级的网桥。
- 根桥（Root Bridge）：根桥是STP网络中的逻辑中心，负责周期性发送配置BPDU（桥协议数据单元），以维持生成树的稳定性。根桥的选举基于桥ID（BID），即桥优先级和桥MAC地址的组合，BID最小的设备会被选举为根桥。
- 桥ID（BID，Bridge ID）：桥ID由两部分组成：桥优先级和桥MAC地址。桥优先级是一个2字节的数值，其取值范围是0到61440，缺省值通常为32768，步长为4096。桥MAC地址是网桥的硬件地址。在STP网络中，桥ID最小的设备会被选举为根桥。
- 端口ID（PID，Port ID）：端口ID由端口优先级和端口编号组成，用于标识每个接口，在选举指定端口（Designated Port）时使用。端口优先级范围是0到240，缺省情况下为128。
- BPDU：Bridge Protocol Data Unit，交换机之间用于交换信息的数据帧。
- 根端口（Root Port）：根端口是指非根桥上用于连接到根桥的最优路径的端口。每个非根桥只有一个根端口，这个端口提供了到达根桥的最低路径开销。根端口负责将BPDU（桥协议数据单元）从非根桥传递到根桥。如果一个非根桥有多个端口连接到根桥，那么根据路径开销、BID（桥ID）、PID（端口ID）等参数，选择其中的一个作为根端口。
- 指定端口（Designated Port）：指定端口是每个网段上用于转发BPDU和用户数据的端口。在每个网段上，只有一个端口可以是指定端口，它负责向所连接的网段转发BPDU。通常情况下，根桥上的所有端口都是指定端口，因为根桥是STP网络的逻辑中心。
- 备用端口（Alternate Port/Backup Port）：备用端口是指那些既不是根端口也不是指定端口的端口。这些端口在STP中被阻塞，不参与数据的转发，但它们仍然会接收BPDU，以便于在网络拓扑发生变化时，可以快速转变为根端口或指定端口，从而提供链路的备份。
]
- 网桥（Bridge）：STP在IEEE标准中提出被提出时，是施用于网桥上的。网桥是一种网络设备，用于连接两个或多个局域网段，能够根据数据帧的目的MAC地址来转发数据帧。在STP中，网桥负责维护网络的拓扑结构，防止环路的产生。交换机是一种高级的网桥。
- 根桥（Root Bridge）：根桥是STP网络中的逻辑中心，负责周期性发送配置BPDU（桥协议数据单元），以维持生成树的稳定性。根桥的选举基于桥ID（BID），即桥优先级和桥MAC地址的组合，BID最小的设备会被选举为根桥。
- 桥ID（BID，Bridge ID）：桥ID由两部分组成：桥优先级和桥MAC地址。桥优先级是一个2字节的数值，其取值范围是0到61440，缺省值通常为32768，步长为4096。桥MAC地址是网桥的硬件地址。在STP网络中，桥ID最小的设备会被选举为根桥。
- 端口ID（PID，Port ID）：端口ID由端口优先级和端口编号组成，用于标识每个接口，在选举指定端口（Designated Port）时使用。端口优先级范围是0到240，缺省情况下为128。
- BPDU：Bridge Protocol Data Unit，交换机之间用于交换信息的数据帧。
- 根端口（Root Port）：根端口是指非根桥上用于连接到根桥的最优路径的端口。每个非根桥只有一个根端口，这个端口提供了到达根桥的最低路径开销。根端口负责将BPDU（桥协议数据单元）从非根桥传递到根桥。如果一个非根桥有多个端口连接到根桥，那么根据路径开销、BID（桥ID）、PID（端口ID）等参数，选择其中的一个作为根端口。
- 指定端口（Designated Port）：指定端口是每个网段上用于转发BPDU和用户数据的端口。在每个网段上，只有一个端口可以是指定端口，它负责向所连接的网段转发BPDU。通常情况下，根桥上的所有端口都是指定端口，因为根桥是STP网络的逻辑中心。
- 备用端口（Alternate Port/Backup Port）：备用端口是指那些既不是根端口也不是指定端口的端口。这些端口在STP中被阻塞，不参与数据的转发，但它们仍然会接收BPDU，以便于在网络拓扑发生变化时，可以快速转变为根端口或指定端口，从而提供链路的备份。
=== STP算法的步骤
生成树算法有三个步骤，下面以@原始有环拓扑 为例，说明STP的工作原理。
#figure(image("原始有环拓扑.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 25%),caption: "原始有环拓扑")<原始有环拓扑>
@@ -157,12 +153,14 @@
Windows 10", "2",
)]
另有网线若干，控制线1条。
#para[另有网线若干，控制线1条。]
= 实验步骤及结果
== 实验拓扑
按实验背景，绘制拓扑图如下：
#figure(image("实验拓扑.png",format: "png",fit:"stretch",width: 60%),caption: "实验拓扑图")<实验拓扑>
#para[
要求在配置好各个端口的路径开销值之后，运行STP能将@实验拓扑 中的Blocked Port端口阻塞。
]
== 按照拓扑图接线
按照拓扑图接线。
#figure(image("接线图.jpg", format: "jpg" ,fit:"stretch",width: 80%),caption: "接线图")
@@ -212,9 +210,13 @@
=== 查看网络连通性
在IP地址为`10.130.81.211`的PC上执行ping命令，查看与IP地址为`10.130.81.203`的PC的网络连通性，结果如下：
#figure(image("ping.jpg",format: "jpg",fit:"stretch",width: 70%),caption: "查看网络连通性")
#para[
可见两台PC之间可以正常通信，网络连通性正常。
]
=== 实验评测
经过教辅学长亲自测试，S2与S3以及S2与S4之间的链路断开后，网络依然可以正常通信，各交换机`display stp brief`显示结果正常，说明STP配置成功，网络环路被成功破除。
#para[
经过教辅亲自测试，S2与S3以及S2与S4之间的链路断开后，网络依然可以正常通信，各交换机`display stp brief`显示结果正常，说明STP配置成功，网络环路被成功破除。
]
= 实验总结
#para[
本次实验通过配置生成树协议（STP），实现了对网络中的环路进行消除，保证了网络的稳定性和可靠性。通过实验，我掌握了生成树协议的基本概念和工作原理，学会了如何在网络设备上配置STP，理解了STP的防止环路、优化网络拓扑的功能。实验中，我通过实际操作，深入理解了STP在现代网络中的应用，提升了实践技能，为未来的网络工程职业生涯和专业认证考试打下了坚实基础。