论文总字数：25054字

摘 要

随着网络的发展，网络规模越来越大，为了进行链路备份，提高网络可靠性，通常会使用冗余链路，但是使用冗余链路会在交换网络中产生环路，并导致广播风暴等故障现象，从而导致用户通信质量较差，甚至通信中断。这些现象会导致网络瘫痪，造成不小的经济损失

本次设计以大学校园网络为背景，运用STP技术设计出大学校园网络，来解决工作中产生的路由环路等难题，从而提高网络可靠性。

关键词：校园网络；STP；消除环路

Planning and implementation of network spanning tree in University Campus

Abstract

With the development of the network, the scale of the network is becoming larger and larger. In order to backup the link and improve the reliability of the network, the redundant link is usually used. However, the use of the redundant link will produce a loop in the switching network, and lead to broadcast storm and other fault phenomena, which leads to poor quality of user communication, or even communication interruption. These phenomena will lead to network paralysis, causing a lot of economic losses.

This design takes the university campus network as the background, uses the STP technology to design the university campus network, solves the routing loop and other problems in the work, so as to improve the network reliability.

Keywords: Campus network; STP； Eliminate loop

目　　录

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1背景 1

1.2 意义 1

第二章 设计原则和主要技术 2

2.1 设计原则 2

2.1.1 先进性 2

2.1.2 可靠性 2

2.1.3 实用性 2

2.1.4 可扩展性 2

2.2 主要技术 3

第三章 论文需求规划与设计 9

3.1 需求规划分析 9

3.1.1需求分析 9

3.1.2 规划分析 9

3.2网络拓扑 9

3.3 网络实施 10

3.3.1 接入层实施 10

3.3.2 汇聚层实施 10

3.3.3 核心层实施 11

3.3.4 出口路由器实施 11

3.4 IP地址划分 11

3.4.1 IP地址规划 11

第四章 网络设计仿真实现与测试 12

4.1 使用工具 12

4.2 网络仿真配置 12

4.2.1 接入交换机 12

4.2.2 汇聚交换机配置 13

4.2.3 核心交换机 15

4.2.4 出口路由器配置 18

4.3 查看实验现象 18

4.3.1 汇聚交换机上查看VRRP主备状态 19

4.3.2 核心交换机上查看生成树接口状态 20

4.3.3 汇聚层交换机上查看生成树接口状态 20

4.3.4 接入层交换机上查看生成树接口状态 21

4.3.5 查看PC端地址 22

4.3.6 测试连通性 26

4.3.7 模拟线路故障 28

第五章 结束语 33

致谢 34

参考文献 35

附录 36

第一章 引言

1.1背景

随着网络的发展，网络规模越来越大，为了进行链路备份，提高网络可靠性，人们会使用冗余链路，但是冗余链路的增加会使网络结构产生环路，进而导致广播风暴等现象的发生，由此干扰用户通信，严重的时候会导致用户通信的信号中断。为了消除网络中的环路问题，提出了生成树协议STP。STP的功能主要有两个，一是在以外网中创建以某台交换机的某个端口为根的生成树来消除环路，二是当网络结构发生改变的时候可以通过STP来进行收敛保护。

本次研究项目就是基于STP技术为大学校园规划园区网络，解决工作中产生的路由环路的难题，提高网络的可靠性，使越来越复杂的网络结构得到合理的规划。

1.2 意义

当前网络的发展速度越来越快，随着利用人数的增加，网络规模的持续扩大不可避免地导致网络拓扑的变化，网络拓扑的收敛速度也逐渐变慢，发生路由环的问题进而招致资源的浪费，极为麻痹。因此，消环和备用技术被大规模应用于网络设计开发，以提高网络的稳定性和利用性。

本课题主要是基于STP技术解决校园网络的计划性难题，开关正常学习MAC地址，解决广播风暴和网络资源的浪费问题，减少这些问题造成的经济损失。规划出有可靠性，可扩展性地校园网络。

第二章 设计原则和主要技术

2.1 设计原则

2.1.1 先进性

由于个人计算机和其他支持IP的设备的飞速发展，自动配置成为管理设备的一个重要因素。在购买设备时必须注意先进性，要购买市场上最先进的设备，其质量要保证在未来很长的一段时间内足够支撑校园网络的运行。本次课题的模拟器采用华三的HCL模拟器来实现。

2.1.2 可靠性

本次课题所设计的系统需要长时间稳定地运行，在用网高峰期的时候需要保证系统尽可能的不出现故障从而导致网络信号长时间的中断或者波动。如果某台设备出现问题，也需要保证网络的稳定性，不能因为某台设备的故障而导致校园网络运行中断。

2.1.3 实用性

校园网既要保证学校管理者的上网需求，更要保证广大学生的上网需求，尤其是在一些人流量集中的区域，需要满足学生上网的稳定，尽量避免网络拥挤。

2.1.4 可扩展性

学校网络的规模随着需求的变多会越来越大，因此在规划校园网络的时候应能够满足在学校增加部门和用户终端的时候不会影响现有的网络，现有网络不能影响以后网络设备的扩展。

2.2 主要技术

STP

STP定义为在IEEE定义的802.1D标准中在本地网络中消除数据链路层环路。STP可以通过计算动态地断开冗余链路。如果活动链路发生故障，则STP还可以激活冗余链路，恢复网络连接，以避免网络中断。

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