MSTP + Eth-Trunk + VRRP 综合实战

0. 课件来源

4.19 eth-turnk和VRRP.pdf

课件最后指出本周作业是 "mstp-eth-trunk-vrrp 综合作业"。本节将 MSTP、Eth-Trunk、VRRP 三大特性整合到一个真实场景中，搭建具备 防环、冗余、快速切换、最优路径、负载分担 五大特性的企业网典型架构。

1. 综合场景拓扑

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                   ┌──────────── CORE ────────────┐
                   │       SW1          SW2        │
            VLAN10 │   vlanif10        vlanif10    │   VLAN20
            .254   │   VRRP10-M        VRRP10-B    │   .253
                   │   VRRP20-B        VRRP20-M    │
                   │                                │
                   │      └─── Eth-Trunk1 ───┘      │
                   │     (g0/0/23+g0/0/24 LACP)     │
                   └────────────────────────────────┘
                            │               │
                     vlan10/20 trunk    vlan10/20 trunk
                            │               │
                   ┌──────── SW3 ──────── 接入 ──────┐
                   │     PC1(vlan10)   PC2(vlan20)    │
                   └──────────────────────────────────┘

设备	角色	关键配置
SW1	核心(主 VLAN10 网关)	MSTP 根 + VRRP10 Master + VRRP20 Backup
SW2	核心(主 VLAN20 网关)	MSTP 备根 + VRRP10 Backup + VRRP20 Master
SW3	接入	连接 PC1 (VLAN10), PC2 (VLAN20)

2. 综合需求与方案对照

需求	STP 怎么解决	链路层怎么解决	网关层怎么解决
防环	MSTP 每个实例一棵树	Eth-Trunk 内部防环	—
冗余备份	AP 端口备份	物理链路备份	VRRP Backup
快速切换	RSTP P/A 秒切	物理链路 down 立即切换成员	VRRP skew-time/MDI
最优路径	不同 Instance 选不同根	—	VRRP 不同组 Master 不同设备
负载分担	不同 VLAN 走不同实例	多物理链路同时转发	一组主走 SW1，另一组主走 SW2

3. 配置步骤分解

3.1 Step 1 — MSTP 配置（防环 + 负载）

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# SW1（主根 Instance 10，备根 Instance 20）
stp mode mstp
stp region-configuration
 region-name HCIP
 instance 10 vlan 10
 instance 20 vlan 20
 active region-configuration
stp instance 10 root primary
stp instance 20 root secondary

# SW2（备根 Instance 10，主根 Instance 20）
stp mode mstp
stp region-configuration
 region-name HCIP
 instance 10 vlan 10
 instance 20 vlan 20
 active region-configuration
stp instance 10 root secondary
stp instance 20 root primary

# SW3
stp mode mstp
stp region-configuration
 region-name HCIP
 instance 10 vlan 10
 instance 20 vlan 20
 active region-configuration
# SW3 不需要配 root，自动参与选举

⚠️ 同域 3 要素

三台交换机必须 region-name、revision、VLAN-Instance 映射表完全一致 才能属于同一 MST 域，否则 MSTP 负载分担失效。

3.2 Step 2 — Eth-Trunk 配置（SW1 ↔ SW2）

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# SW1 和 SW2 都需要
# 先初始化物理接口
clear configuration interface g0/0/23 y
clear configuration interface g0/0/24 y

# 创建 Eth-Trunk 1（LACP 静态）
interface eth-trunk 1
 mode lacp-static
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20

# 加入成员口
interface g0/0/23
 eth-trunk 1
interface g0/0/24
 eth-trunk 1

# 在希望成为 Master 的设备上调整 System Priority
lacp system-priority 100        # SW1 配置（默认 SW1 成为主）

💡 为什么要配 Eth-Trunk

没有 Eth-Trunk 时 SW1↔SW2 之间两根链路在 STP 看来是 两条链路，一条 forward 一条 block，浪费带宽。聚合后视为一条逻辑链路，两条物理链路同时转发，带宽是 2G。

3.3 Step 3 — 三层互联接口放行 VLAN

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# SW1
vlan 10
vlan 20
interface eth-trunk 1
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20

interface g0/0/21       # 与 SW3 互联的接口
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20

# SW2
interface eth-trunk 1
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20

interface g0/0/21       # 与 SW3 互联
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20

# SW3
interface g0/0/1        # 上联 SW1
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20
interface g0/0/2        # 上联 SW2
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20

3.4 Step 4 — VRRP 配置（网关冗余 + 负载分担）

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# SW1
interface vlanif10
 ip address 192.168.1.254 24
 vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.1.254        # VIP=物理IP → Owner → priority=255(Master)
 vrrp vrid 10 authentication-mode md5 huahua123

interface vlanif20
 ip address 192.168.2.254 24
 vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.2.253        # VIP=SW2 物理IP → 不是 Owner → Backup
 vrrp vrid 20 authentication-mode md5 huahua123

# SW2
interface vlanif10
 ip address 192.168.1.253 24
 vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.1.254        # 不是 Owner → Backup
 vrrp vrid 10 authentication-mode md5 huahua123

interface vlanif20
 ip address 192.168.2.253 24
 vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.2.253        # VIP=物理IP → Owner → Master
 vrrp vrid 20 authentication-mode md5 huahua123

💡 为什么这里用 VIP = 物理接口 IP

这样做让两台交换机各自在一个 VRID 上成为 Owner（priority=255 自动 Master），无需协商即可转发：

VLAN10 → SW1 是 Master（VRID 10），流量优先走 SW1
VLAN20 → SW2 是 Master（VRID 20），流量优先走 SW2

VRRP 负载分担 + MSTP 负载分担 方向一致 → VLAN10 走 SW1 时 STP 选路也走 SW1 Side → 实现真正的最优路径。

3.5 Step 5 — VRRP Track 监控上游

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# SW1
interface vlanif10
 vrrp vrid 10 track interface g0/0/24   # 假设 g0/0/24 是 SW1 上联外网接口
 # 若 SW1 上游 down，priority -10 → 从 255 变 245 → SW2 Owner 仍然是 255 → SW2 接管

# 实际上由于这里 SW2 是 VLAN10 的 Backup，priority 默认 100；
# SW1 Owner 是 255，即使 -10 也有 245 仍 > 100，不会切换。

# 若要 Owner 故障时切换，需配更大的 reduced：
vrrp vrid 10 track interface g0/0/24 reduced 200
# 此时 SW1 上游 down → priority 255-200=55 → SW2 (100) > 55 → SW2 接管

⚠️ Owner 场景的 Track 坑

VIP=物理 IP 时 Owner priority 自动 255。若 Track 减 10 变 245，仍然比 Backup 默认 100 高，不会切换。需将 reduced 调到使 priority < Backup 的值（如 200）。

3.6 Step 6 — STP 防护（可选但推荐）

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# 终端接口配 EP + BPDU 保护
interface g0/0/10           # SW3 连接 PC 接口
 stp edged-port enable

# 全局开启 BPDU 保护
stp bpdu-protection
error-down auto-recovery cause bpdu-protection interval 30

# SW1 / SW2 互联接口配根保护
interface eth-trunk 1       # 是 DP（根上端口）方向
 stp root-protection

4. 验证与观察

4.1 STP 状态

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[SW1] dis stp brief
MSTID  Port             Role  STP State
   0    Eth-Trunk1      DESI  FORWARDING     # SW1 是 Instance10 根，Eth-Trunk 为 DP
  10    Eth-Trunk1      DESI  FORWARDING     # Instance10 → SW1 根 → 全 DP
  20    Eth-Trunk1      ROOT  FORWARDING      # Instance20 → SW2 根 → SW1 上是 RP

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[SW3] dis stp brief
MSTID  Port             Role  STP State
  10    GigabitEthernet0/0/1  ROOT  FORWARDING    # VLAN10 → 走 SW1
  20    GigabitEthernet0/0/2  ROOT  FORWARDING    # VLAN20 → 走 SW2

4.2 VRRP 状态

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[SW1] dis vrrp brief
VRID  State     Interface    Type     Virtual IP
10    Master    Vlanif10     Normal   192.168.1.254
20    Backup    Vlanif20     Normal   192.168.2.253

text

[SW2] dis vrrp brief
VRID  State     Interface    Type     Virtual IP
10    Backup    Vlanif10     Normal   192.168.1.254
20    Master    Vlanif20     Normal   192.168.2.253

4.3 PC 配置与连通性

PC	所属 VLAN	IP	网关（VIP）
PC1	10	192.168.1.1/24	192.168.1.254
PC2	20	192.168.2.1/24	192.168.2.253

text

PC1> ping 192.168.1.254     # 通 → SW1 是 Master
PC2> ping 192.168.2.253     # 通 → SW2 是 Master

# 模拟 SW1 上游故障
[SW1] interface g0/0/24
[SW1-G0/0/24] shutdown

# 观察
[SW1] dis vrrp brief      # VRID10 -> Backup（减 200 回到 55）
[SW2] dis vrrp brief      # VRID10 -> Master（100 > 55 接管）
PC1> ping 192.168.1.254   # 仍通，但走 SW2 转发

5. 故障切换时间分析

故障类型	切换速度	机制
SW1↔SW2 单根物理链路	0 秒（秒切）	Eth-Trunk 成员自动切换
SW1 上游接口 down	skew-time	VRRP Track + priority 减
SW1 整机 down	MDI (3.6 秒)	VRRP Backup 等待 MDI 超时切换
SW3 上联 SW1 链路 down	0 秒	RSTP P/A → SW3 AP 转 RP
私接交换机	立即 Shutdown	BPDU 保护
双点双向故障	30 秒	STP 重新选举

6. 综合命令清单

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# ── SW1 ──
# MSTP
stp mode mstp
stp region-configuration
 region-name HCIP
 instance 10 vlan 10
 instance 20 vlan 20
 active region-configuration
stp instance 10 root primary
stp instance 20 root secondary
# STP 防护
stp bpdu-protection
error-down auto-recovery cause bpdu-protection interval 30

# Eth-Trunk
clear configuration interface g0/0/23 y
clear configuration interface g0/0/24 y
interface eth-trunk 1
 mode lacp-static
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20
interface g0/0/23
 eth-trunk 1
interface g0/0/24
 eth-trunk 1
lacp system-priority 100

# 互联接口
interface g0/0/21
 port link-type trunk
 port trunk allow-pass vlan 10 20

# VRRP
interface vlanif10
 ip address 192.168.1.254 24
 vrrp vrid 10 virtual-ip 192.168.1.254
 vrrp vrid 10 authentication-mode md5 huahua123
 vrrp vrid 10 track interface g0/0/24 reduced 200

interface vlanif20
 ip address 192.168.2.254 24
 vrrp vrid 20 virtual-ip 192.168.2.253
 vrrp vrid 20 authentication-mode md5 huahua123

7. 易混淆点与考前速记

对比项	结论
三大特性各自职责	MSTP→防环负载，Eth-Trunk→带宽冗余，VRRP→网关冗余
方向一致性	VLAN10 走 SW1 时 STP、VRRP 都应首选 SW1 → 综合设计中必须让 MSTP 根和 VRRP Master 保持一致
Owner 的 Track 坑	Owner priority=255，Track 减 10 没用，需减到大于 Backup 的值（如 reduced 200）
MSTP 同域 3 要素	region-name + revision + VLAN-Instance 映射完全一致
Eth-Trunk 默认 Hybrid	若承载多 VLAN 必须改 Trunk，否则 STP 只在 Instance 0 看到
LACP System Priority 双端配	只在希望成为 Master 的一端配更小值
LACP 抢占延时默认	30 秒，防端口抖动频繁切换

考前速记 8 条：

三大特性职责：MSTP 防环、Eth-Trunk 带宽冗余、VRRP 网关冗余
MSTP 不同 Instance 不同根 → VLAN10/20 走不同路径 → 负载分担
MSTP 同域 3 要素：region-name + revision + VLAN 映射
Eth-Trunk 必须配 Trunk 承载多 VLAN，默认 Hybrid 会让 STP 只在 Instance 0 看到
LACP 主动端：System Priority 小（默认32768），再比 System MAC
LACP 抢占延时默认 30 秒，防端口抖动频繁切换
VRRP 方向与 MSTP 方向需保持一致：VLAN10 STP 根在 SW1，VRRP10 Master 也在 SW1
VIP=物理IP → 自动 Owner，priority=255；Track 对 Owner 需 reduced 足够大才切换

🤖 AI 伴学

综合作业看起来复杂，其实只是三大特性的"乐高拼装"。可以让 AI 用一张图让你理解它们如何协作：

"请用乐高积木的思路，把 MSTP、Eth-Trunk、VRRP 解释为三块不同形状的积木，分别承担"防止环路、增加带宽、网关冗余"的功能，最后拼装到一张'两大核心交换机连接接入交换机并带两个 VLAN 用户'的拓扑里，用一句话点出三大特性必须'方向一致'（VLAN 10 一切都优先走 SW1）才能避免次优路径。"

0. 课件来源 ​

1. 综合场景拓扑 ​

2. 综合需求与方案对照 ​

3. 配置步骤分解 ​

3.1 Step 1 — MSTP 配置（防环 + 负载） ​

3.2 Step 2 — Eth-Trunk 配置（SW1 ↔ SW2） ​

3.3 Step 3 — 三层互联接口放行 VLAN ​

3.4 Step 4 — VRRP 配置（网关冗余 + 负载分担） ​

3.5 Step 5 — VRRP Track 监控上游 ​

3.6 Step 6 — STP 防护（可选但推荐） ​

4. 验证与观察 ​

4.1 STP 状态 ​

4.2 VRRP 状态 ​

4.3 PC 配置与连通性 ​

5. 故障切换时间分析 ​

6. 综合命令清单 ​

7. 易混淆点与考前速记 ​

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1. 综合场景拓扑

2. 综合需求与方案对照

3. 配置步骤分解

3.1 Step 1 — MSTP 配置（防环 + 负载）

3.2 Step 2 — Eth-Trunk 配置（SW1 ↔ SW2）

3.3 Step 3 — 三层互联接口放行 VLAN

3.4 Step 4 — VRRP 配置（网关冗余 + 负载分担）

3.5 Step 5 — VRRP Track 监控上游

3.6 Step 6 — STP 防护（可选但推荐）

4. 验证与观察

4.1 STP 状态

4.2 VRRP 状态

4.3 PC 配置与连通性

5. 故障切换时间分析

6. 综合命令清单

7. 易混淆点与考前速记