理解并演示：Root Guard（根保护）
理解并演示：Root Guard（根保護）
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 本文截自于博主CCNP交換技術稿件內容
? ? ?Root Guard是一種強制的根保護措施，它的作用是防止意外（或者非法）加入的交換機成為網絡中的根橋，如圖所示，原本交換環路中只存在S1、S2、S3時，正確的根橋應該是S1，因為它有最優勢的BID（一般而言是因為MAC地址最小），如果此時在原本的交換環路中加入了一臺更有優勢BID的網橋比如new_S，此時它可能具備更小的網橋優先級，那么這臺新加入的交換機new_S就可能成為原交換環路中的新的根橋，出現這種情況時，由于生成樹的重計算（有時英文也在重配置），會直接導致原有的交換環路不穩定。比如圖左邊部分所示，在沒有加入new_S這臺潛在的非法網橋時，S1為根橋，S1的E0/0和E0/1都是指定端口；而S2的E0/0是根端口，E0/2為指定端口；S3的E0/1是根端口，E0/2是阻塞端口，至于為什么會是這樣，筆者在CCNA部分的書稿有詳細說明。當new_S這臺潛在的非法交換機加入到原始的交換環路時，如圖右邊部分，一切將發生改變，生成樹的穩定性將遭到破壞，此時new_S將成為新的根橋，因為它有更有優勢的BID，new_S的E0/3是指定端口；S2的E0/3將變成根端口，E0/0和E0/2會變成指定端口;S1的E0/0變為根端口，E0/1變為指定端口；而S3的E0/2將變為根端口，E0/1將變為阻塞端口，而BPDU報文的流向也如虛箭頭所繪會發生改變。
??而Root Guard（根保護）的意義就是在S2的E0/3上強制它成為指定端口，就是當S2的E0/3接口收到比當前更有優勢的BPDU報文時（就是指的new_S發來的BPDU報文），S2會將該端口轉到一種叫root-inconsistent（不一致的根）狀態，并且在這種狀態下該端口會進入阻塞狀態，流量肯定也不會從該端口轉發，達到保護并強化了原環路中的根（S1）地位的目標，注意此時root-inconsistent的狀態相當于生成樹的監聽狀態，如果new_S這臺潛在的非法根橋，不再發送BPDU報文給S2的E0/3接口，那么該接口將自動結束root-inconsistent（不一致的根）狀態，并取消對該端口的阻塞。
?
演示：啟動Root Guard（根保護）的配置及效果檢測
?
演示目標：
ü? 在沒有根保護時，加入非法交換機的情況
ü? 在啟動根保護時，加入非法交換機的情況
演示環境：如上圖所示的演示環境。
演示背景：首先讓交換機S1、S2、S3形成穩定的環路，并觀察它在這個原本穩定的環路中生成樹的選舉及計算情況，暫時不要讓new_S交換機接入到當前的交換環境，但是可以先將new_S交換機的BID配置到最小，一般通過調整new_S的生成樹優先級來實現，這樣就可以模擬new_S為非法交換機，并希望自己成為整個交換網絡的根，具體配置可以通過在new_S的全局模式下執行spanning-treevlan 1 priority 28672來模擬一個更有優勢的BID。然后再將new_S接入環路，并再次觀察生成樹的選舉及計算過程，明確并取證哪些不穩定的情況，最后再到S2的E0/3上部署Root Guard（根保護）功能，明確并取證根保護功能對非法接入交換機new_S的約束效果。
演示步驟：
第一步：首先構造S1、S2、S3之間的穩定環路，當生成樹的計算完成后，在交換機S3上可以通過show spanning-tree指令來查看穩定環路中的根橋及相關端口狀態，如圖所示，不難看出當前的S3是認可S1為環路的根橋的，并且E0/2端口是被阻塞，關于這一點在前面的理論部分已經有詳細的描述。
第二步：現在將new_S接入到S2的E0/3從而進一步進入整個交換環路中，并觀察原始環路的生成樹引發重計算的不穩定因素，當完成非法交換機的接入后，首先在new_S上查看自身的一些情況，如圖所示，可看出new_S把自己選成環路上新的根橋，因為它有更優勢的BID，并且它有E0/3端口為指定端口并處于轉發狀態中。
?此時，不僅是new_S自己認同自己為環路中的新根橋，由于原始環路沒有根保護功能，所以此時的S1、S2、S3都會認同非法接入的交換機new_S為新的根橋，比如在S3上執行showspanning-tree如圖所示，可清晰的看到此時的S3出認可非法網橋new_S（aabb.cc00.0400）為新的根橋，并且以前的根端口（E0/1）現在變成了替代端口并處于阻塞狀態，而以前的阻塞端口（E0/2）變成了當前的根端口，并處于轉發狀態，這就已經改變了原始生成樹的拓撲構成，破壞了穩定性。
注意：現在將非法交換機New_S暫時從網絡中取下，讓環路恢復成只有S1、S2、S3的原始狀態，確保S1是根橋，S3的E0/2再次被阻塞。為下一步檢測Root Guard（根保護）的效果作好準備。
?
第三步：現在到交換機S2的E0/3接口（連接非法交換機new_S的接口）啟動根保護功能，具體配置如下所示,然后可以通過在S2上執行showruning-config interface e0/3來查看當前E0/3接口上的根保護功能是否被開啟，如圖所示，明確根保護已經被成功開啟。
?
啟動根保護功能：
S2(config)#interfacee0/3
S2(config-if)#spanning-treeguard root?? * 啟動生成樹的根保護
%SPANTREE-2-ROOTGUARD_CONFIG_CHANGE:Root guard enabled on port Ethernet0/3.?*系統提示該接口根保護被啟動
然后在完成上述的配置后，現在再次將非法交換機new_S連接到S2上的E0/3端口，因為new_S具備更優勢的BID，如果S2的E0/3接收到這個更有優勢的BPDU報文，將觸發根保護功能，此時會發現，系統立即報告，根保護功能阻塞了S2的E0/3接口，具體顯示如下：
?
關于根保護阻塞S2的E0/3接口的提示：
%SPANTREE-2-ROOTGUARD_BLOCK: Rootguard blocking port Ethernet0/3 on VLAN0001.
?
??? 然后用戶可以在S2上通過showspanning-tree inconsistentports，來查看生成樹的不一致狀態，如圖所示，明顯看出S2的E0/3接口被轉為不一致的根狀態，此時該端口將處于阻塞狀態，這個時候用戶可以回到原始環路中的交換機S3上，執行showspanning-tree再次查看生成樹的狀態，如圖所示，很明顯S1的根地位被強化，S3仍然認同S1為根，相應的端口狀態也保持原始環路的計算結果。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的理解并演示：Root Guard（根保护）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： HDU1300DP
- 下一篇： 计数排序，基数排序，桶排序