网络环境中交换机与交换机之间冗余链路的引入，主要的目的是保证网络连接的可靠性，原本是非常好的事情，但是它对网络所带来的问题要比它对网络带来的好处要严重的多，它很容易使网络进入到死循环中，造成网络瘫痪。为了在交换机与交换机之间解决冗余链路的引入所带来的诸多问题，引入了网络环境下的生成树协议的标准，即美国电子和电气工程师协会（IEEE）所制定的IEEE802.1d协议标准。本文就交换机与交换机之间冗余链路连接的生成树协议在实训教学过程中如何设计和实现进行阐述。
1.冗余链路
在局域网中，为了保证网络连接的可靠性，在交换机与交换机之间，往往需要连接多条线路，在网络运行过程中，如果由于各种因素造成某条线路断开，则其他连接的线路继续工作，不至于使网络由于某条线路的断开而瘫痪，这就是所谓的“冗余链路”。
2.生成树协议
为了保证网络的可靠运行，交换机与交换机之间引入了冗余链路，即使用两条或两条以上的多条线路的连接，想法是假如一条线路断开，其他线路继续运行，即所谓的冗余链路。但冗余链路的引入，它带来的好处远没有它对整个网络带来的问题要严重的多。多条线路的使用，就构成了环路，交换机并不知道如何来处理环路，数据帧在环路中不停地进行转发，进入到是循环状态，不仅在网络中形成广播风暴，而且造成网络中MAC地址系统失效，最终将造成整个交换型网络的瘫痪（程庆梅.创建高级交换型互联网[M].北京机械工业出版社,2010,1）。
为了解决交换型网络环境中冗余链路所带来的诸多问题，按照美国电子和电气工程师协会（IEEE）所制定的IEEE802.1d协议标准，在交换型网络中的交换机上进行合理的配置，即可解决冗余链路所造成的危害，这就是所谓的生成树协议。生成树协议要解决的最大问题是将存在于交换网络中的物理环路转变成一个在交换网络中不存在环路的树形结构的逻辑网络，和自然界中生长的树一样由树根向树梢生长。对于一个交换网络中存在的物理环路，所带来的危害是非常严重的，若想在网络中不存在环路，只需要把网络配置成一个逻辑树形结构即可。
美国电子和电气工程师协会（IEEE）所制定的IEEE802.1d协议标准，是在交换机上进行一系列的算法STA，使得冗余链路所连接的端口处于断开状态，使得网络中使用冗余链路的端口之间通信时，只使用一对端口进行通信，当正常使用的一对端口之间出现各种各样的故障，处于断开状态，无法保障正常进行通信时，IEEE802.1d协议将在交换机内部重新进行计算，将处于断开状态的端口重新进行连接，恢复此对端口的数据通信能力，这样做的目的一方面保证了交换型网络的正常运行，另一方面又保证了网络的冗余链路的能力（程庆梅.路由型与交换型互联网基础[M].北京机械工业出版社,2010,8）。
3.设计与实现交换机生成树协议实训的配置
3.1 生成树协议实训目标
创建和构造高级交换型的局域网环境，通过在不同的交换机上配置或设置生成树协议，实现网络环境下的冗余链路和阻断网络物理环路，并通过查看交换机冗余链路连接的各端口的指示灯的状态了解生成树协议（STP）的工作原理和运行过程。
3.2 生成树协议实训设备
（1）DCRS-5650-52CT交换机2台
（2）PC机2台
（3）Console线2根
（4）直通网线2根
3.3 生成树协议实训拓扑
3.4 生成树协议实训设置
(1)交换机IP地址的设置：
交换机A的IP为192.168.1.11，子网掩码为255.255.255.0
交换机B的IP为192.168.1.22，子网掩码为255.255.255.0
(2)PC机IP地址的设置：
PC1的IP为192.168.1.101，子网掩码为255.255.255.0
PC2的IP为192.168.1.102，子网掩码为255.255.255.0
(3)网线连接：
3.5 生成树协议实训步骤
步骤1：按网络拓扑连接网线和Console线，恢复交换机出厂设置
配置交换机A：
switch#config ！进入全局配置模式
switch(Config)#hostname SWA ！把交换机改名为SWA
SWA (Config)#interface vlan 1 ！进入VLAN 1
SWA (Config-If-Vlan1)#ip address 192.168.1.11 255.255.255.0 ！配置IP和MASK
SWA (Config-If-Vlan1)#no shutdown ！激活VLAN 1
SWA (Config-If-Vlan1)#exit
SWA (Config)#
交换机B：
switch#config ！进入全局配置模式
switch(Config)#hostname SWB ！把交换机改名为SWA
SWB (Config)#interface vlan 1 ！进入VLAN 1
SWB (Config-If-Vlan1)#ip address 192.168.1.22 255.255.255.0！配置IP和MASK
SWB (Config-If-Vlan1)#no shutdown ！激活VLAN 1
SWB (Config-If-Vlan1)#exit
SWB (Config)#
步骤2：用ping命令验证 PC1、 PC2 是否连通
（1）PC1、PC2不通；
（2）连接交换机网线的所有端口的绿灯指示灯不断地闪烁，说明这些端口数据收发量很大，已经进入到死循环状态，最终在交换机内部形成广播风暴。
步骤3：在交换机中进行配置，启用生成树协议
SWA(Config)#spanning-tree ！在交换机A上启用生成树协议
MSTP is starting now, please wait...........
MSTP is enabled successfully.
SWA(Config)#
SWB(Config)#spanning-tree ！在交换机B上启用生成树协议
MSTP is starting now, please wait...........
MSTP is enabled successfully.
SWB(Config)#
步骤4：用Show spanning-tree命令查看和验证配置
SWA(config)#sh spanning-tree ！查看生成树协议
用Show spanning-tree命令，在屏幕上显示的结果中可以查看到，根端口是交换机A的1端口，根交换机是交换机B。
步骤5：继续PC1 ping PC2
（1）此时，PC1和PC2是能够 ping通，说明在交换机中已经启用了生成树协议。
（2）拔掉交换机A端口1上连接的网线，经过一段时间，观察各端口指示灯的闪烁状态，会发现原来处于阻断状态的端口的指示灯会闪烁起来，说明交换机中生成树协议进行了重新计算，将原来处于阻塞状态的端口又重新打开，这就是冗余链路在交换机上启用生成树协议所带来的优越性，提高网络运行的可靠性。
4.结语
通过对交换机中生成树协议（STP）的配置和应用，其目的是让学生掌握生成树协议的基本工作原理和配置方法，借此希望通过实训的过程和结果对启用生成树协议的验证，从而能够帮助我们构建可靠、安全、高效的高级交换型网络。
