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@@ -1,11 +1,11 @@
#let times = "Times LT Pro"
#let times = "Times New Roman"
#let song = (times, "FZShuSong-Z01")
#let hei = (times, "FZHei-B01")
#let kai = (times, "FZKai-Z03")
#let xbsong = (times, "FZXiaoBiaoSong-B05")
#let fsong = (times, "FangSong_GB2312")
#let code = (times, "DejaVu Sans Mono")
#let song = (times, "Noto Serif CJK SC")
#let hei = (times, "Noto Sans CJK SC")
#let kai = (times, "Noto Sans CJK SC")
#let xbsong = (times, "Noto Serif CJK SC")
#let fsong = (times, "Noto Serif CJK SC")
#let code = (times, "JetBrains Mono")
#let nudtlabpaper(title: "",
author: "",
id: "",
@@ -29,10 +29,10 @@
// Title row.
v(158pt)
align(center)[
#block(text(weight: 700, size: 30pt, font: hei, tracking: 15pt, "网络工程"))
#block(text(weight: 700, size: 30pt, font: "Noto Sans CJK SC", tracking: 15pt, "网络工程"))
]
align(center)[
#block(text(weight: 700, size: 30pt, font: song, tracking: 15pt, "本科实验报告"))
#block(text(weight: 700, size: 30pt, font: "Noto Serif CJK SC", tracking: 15pt, "本科实验报告"))
]
v(103pt)
@@ -118,13 +118,13 @@
v(14pt)
text("")
par(first-line-indent: 2em, text(font: song, size: 12pt, "实验报告内容编排应符合以下要求:"))
par(first-line-indent: 2em, text(font: "Noto Serif CJK SC", size: 12pt, "实验报告内容编排应符合以下要求:"))
par(first-line-indent: 2em, text(font: fsong, size: 12pt, "1采用A421cm×29.7cm白色复印纸单面黑字。上下左右各侧的页边距均为3cm缺省文档网格字号为小4号中文为宋体英文和阿拉伯数字为Times New Roman每页30行每行36字页脚距边界为2.5cm页码置于页脚、居中采用小5号阿拉伯数字从1开始连续编排封面不编页码。"))
par(first-line-indent: 2em, text(font: "Noto Serif CJK SC", size: 12pt, "1采用A421cm×29.7cm白色复印纸单面黑字。上下左右各侧的页边距均为3cm缺省文档网格字号为小4号中文为宋体英文和阿拉伯数字为Times New Roman每页30行每行36字页脚距边界为2.5cm页码置于页脚、居中采用小5号阿拉伯数字从1开始连续编排封面不编页码。"))
par(first-line-indent: 2em, text(font: fsong, size: 12pt, "2报告正文最多可设四级标题字体均为黑体第一级标题字号为4号其余各级标题为小4号标题序号第一级用“一、”、“二、”……第二级用“”、“” ……第三级用“1.”、“2.” ……第四级用“1”、“2” ……,分别按序连续编排。"))
par(first-line-indent: 2em, text(font: "Noto Serif CJK SC", size: 12pt, "2报告正文最多可设四级标题字体均为黑体第一级标题字号为4号其余各级标题为小4号标题序号第一级用“一、”、“二、”……第二级用“”、“” ……第三级用“1.”、“2.” ……第四级用“1”、“2” ……,分别按序连续编排。"))
par(first-line-indent: 2em, text(font: fsong, size: 12pt, "3正文插图、表格中的文字字号均为5号。"))
par(first-line-indent: 2em, text(font: "Noto Serif CJK SC", size: 12pt, "3正文插图、表格中的文字字号均为5号。"))
pagebreak()
@@ -136,10 +136,11 @@
set heading(numbering: "1.1")
// set text(font: hei, lang: "zh")
set text(font: "Noto Sans CJK SC", lang: "zh")
show heading: it => box(width: 100%)[
#v(0.50em)
#set text(font: hei)
#set text(font: "Noto Sans CJK SC")
#counter(heading).display()
// #h(0.5em)
#it.body
@@ -150,4 +151,4 @@
body
}
#let para(t) = par(first-line-indent: 2em, text(font: song, size: 10.5pt, t))
#let para(t) = par(first-line-indent: 2em, text(font: "Noto Serif CJK SC", size: 10.5pt, t))

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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BridgeSTP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IDBID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IDBIDBridge 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IDPIDPort 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。
- BPDUBridge 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BridgeSTP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IDBID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IDBIDBridge 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IDPIDPort 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。
- BPDUBridge 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。

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