Lab - Quan Sát Thay Đổi Topology STP và Cấu Hình RSTP

[ThanhTho]

Mục tiêu bài lab

• Hiểu cách STP bầu chọn Root Bridge và xác định Root Port, Designated Port, Alternate Port.
• Quan sát quá trình hội tụ khi xảy ra sự cố đường truyền.
• So sánh thời gian hội tụ giữa PVST+ và Rapid PVST+.

Phần 1: Cấu hình cơ bản

Cấu hình PVST+, tạo VLAN 2 và cấu hình các cổng trunk trên D1, D2 và A1. Sau khi hoàn tất, kiểm tra kết nối giữa các địa chỉ Management bằng lệnh ping để đảm bảo mô hình hoạt động bình thường.

Phần 2: Quan sát STP hội tụ với PVST+

1. Xác định Root Bridge

Thực hiện lệnh:

show spanning-tree root

trên A1 và nhận thấy đường đi tới Root thông qua Fa0/1 (kết nối trực tiếp đến D1).

Do tất cả switch đều sử dụng Priority mặc định (32768 + VLAN ID), STP sẽ so sánh MAC Address để bầu chọn Root Bridge. D1 có MAC nhỏ nhất nên trở thành Root Bridge của VLAN 1 và VLAN 2.

2. Quan sát Root Port và Path Cost

• Trên D2, Root Port là Gi1/0/1 với Cost = 4 do sử dụng liên kết Gigabit.
• Trên A1, Root Port là Fa0/1 với Cost = 19 do sử dụng FastEthernet.

3. Quan sát Alternate Port


Kiểm tra bằng lệnh:

show spanning-tree

trên A1 sẽ thấy các cổng Fa0/2, Fa0/3 và Fa0/4 ở trạng thái Alternate/Blocking.

Đây là cơ chế STP sử dụng để ngăn chặn Layer 2 Loop, Broadcast Storm và MAC Table Flapping.


4. Mô phỏng sự cố uplink

Shutdown đường kết nối trực tiếp từ D2 tới Root Bridge:

D1(config)# interface g1/0/1
D1(config-if)# shutdown

Sau khi kiểm tra lại trên D2:

• Root Port chuyển sang Gi1/0/5.
• Root Path Cost tăng lên 38 do lưu lượng phải đi vòng qua A1.

Phần 3: Chuyển sang Rapid PVST+

1.Nhược điểm của PVST+

Khi bật debug spanning-tree events, có thể quan sát thời gian hội tụ của STP khoảng 15-20 giây do phải đi qua các trạng thái Listening, Learning và Forwarding.

Đây là khoảng thời gian khá lớn đối với các hệ thống VoIP, Data Center hoặc môi trường yêu cầu tính sẵn sàng cao.


2.Triển khai Rapid PVST+

Cấu hình trên toàn bộ switch:

D1(config)# spanning-tree mode rapid-pvst
D2(config)# spanning-tree mode rapid-pvst
A1(config)# spanning-tree mode rapid-pvst

Lưu ý: Nếu còn bất kỳ switch nào chạy PVST+ cũ, RSTP sẽ tự động quay về cơ chế tương thích của STP truyền thống trên phân đoạn đó.

Sau khi toàn bộ hệ thống chạy Rapid PVST+, thời gian hội tụ giảm xuống dưới 1 giây (khoảng 0.048 giây trong bài lab). Kết luận

Bài lab giúp hiểu rõ cơ chế hoạt động của STP:

• Bầu chọn một Root Bridge duy nhất.
• Mỗi switch chọn một Root Port.
• Mỗi segment chọn một Designated Port.
• Các đường dự phòng sẽ trở thành Alternate Port để tránh loop.

Rapid PVST+ là bước cải tiến quan trọng giúp giảm thời gian hội tụ từ hàng chục giây xuống gần như tức thời, là nền tảng trước khi triển khai các công nghệ như EtherChannel, HSRP, StackWise Virtual hay EVPN VXLAN trong chương trình ENCOR.