亮點(diǎn)：思科交換機(jī)Portfast和Uplinkfast配置，采用PortFast和UplinkFast技術(shù)可以讓這些端口節(jié)省Listening和Learning狀態(tài)的時(shí)間，立即由Blocking進(jìn)入Forwarding狀態(tài)。切換時(shí)間可以在2s～4s之間。

本實(shí)驗(yàn)的步驟很簡單，只是通過反復(fù)的ping測試來驗(yàn)證在思科交換機(jī)上啟用Portfast（端口快速）和UplinkFast（上行快速）技術(shù)前后的不同的鏈路狀態(tài)，以達(dá)到加深對這兩種技術(shù)用途的理解。本實(shí)驗(yàn)所用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

Portfast和UplinkFast技術(shù)簡介

Portfast（端口快速）和UplinkFast（上行快速）是兩個(gè)極其類似的技術(shù)，都是可以使端口從阻塞狀態(tài)迅速恢復(fù)到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，以達(dá)到快速收斂的目的。但Portfast技術(shù)可應(yīng)用于所有阻塞端口，而UplinkFast只能應(yīng)用于接入層交換機(jī)的阻塞上行端口（也就是用于級聯(lián)的端口，但不一定是專門的Uplink端口）。

缺省情況下，假定交換機(jī)的所有端口都將與交換機(jī)或者網(wǎng)橋連接，所以所有端口都運(yùn)行STP算法，即如果網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了變化，在端口發(fā)送數(shù)據(jù)之前要等待50s，即20s的由Blocking（阻塞）狀態(tài)轉(zhuǎn)為Listening（偵聽）狀態(tài)，加上15的Listening過程，再加上15s的由Learning（學(xué)習(xí)）狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镕orwarding（轉(zhuǎn)發(fā)）狀態(tài)。

而事實(shí)上許多端口會直接連接工作站或者服務(wù)器。采用PortFast和UplinkFast技術(shù)可以讓這些端口節(jié)省Listening和Learning狀態(tài)的時(shí)間，立即由Blocking進(jìn)入Forwarding狀態(tài)。切換時(shí)間可以在2s～4s之間。

PortFas和UplinkFast技術(shù)都是針對在啟用STP技術(shù)后出現(xiàn)的一些問題（如收斂速度慢）的解決方案。它們所要解決的就是由于在端口中啟用STP技術(shù)后，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，需要等待一定的鏈路偵測、學(xué)習(xí)時(shí)間，而這個(gè)時(shí)間可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不通，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器工作不正常。有了PortFast和UplinkFast技術(shù)后，這些端口就可以快速地進(jìn)入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，不用等待，確保了網(wǎng)絡(luò)的正常通信。

PortFast僅適用于阻塞狀態(tài)端口，讓阻塞端口在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化的情況下直接進(jìn)入Forwarding狀態(tài)。而該端口仍然運(yùn)行STP協(xié)議，所以如果檢測到環(huán)路，端口仍將由Forwarding狀態(tài)變成Blocking狀態(tài)。

而UplinkFast技術(shù)只適用于交換機(jī)中呈阻塞狀態(tài)的上行級聯(lián)端口，而且在而且該交換機(jī)上必須啟動(dòng)了UplinkFast功能，至少有一個(gè)上行級聯(lián)端口處于Blocking的端口（即有冗余鏈路），鏈路失效也必須發(fā)生在Root Port上。交換機(jī)啟動(dòng)了UplinkFast后，由于提高了交換機(jī)上所有端口的路徑開銷，所以不適合作為根橋。

實(shí)驗(yàn)步驟

◆按8.1.2節(jié)的方法把Boson Lab Nagivator(Boson實(shí)驗(yàn)導(dǎo)航器)中“BCMSN”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)中的的“Lab 5- Portfast and Uplinkfast”實(shí)驗(yàn)包裝載到“Boson NetSim for CCNP 7”主程序中。并且讓實(shí)驗(yàn)包自動(dòng)加載所有初始配置。

◆首先在P1PC1上測試一下與P1ASW1交換機(jī)VLAN11接口（IP地址為172.16.11.10）之間的網(wǎng)絡(luò)是否通暢，通過前面幾節(jié)的配置，結(jié)果肯定是成功的，（注意，實(shí)驗(yàn)包的提示符有問題，應(yīng)該為“c>”的，下同，不再贅述）。
C:>ping 172.16.11.10
在P1PC1上ping P1ASW1的結(jié)果顯示

◆在P1ASW1上執(zhí)行以下操作，關(guān)閉與P1PC1連接的fa0/5端口，5秒后再激活它。此時(shí)立即再從P1PC1上ping P1ASW1，結(jié)果是不通的。因?yàn)镻1ASW1交換機(jī)上運(yùn)行的STP在在關(guān)閉了fa0/5端口，再重新激活這個(gè)端口時(shí)，需要重新計(jì)算鏈路，需要50秒時(shí)間。
P1ASW1(config)#int fa0/5
P1ASW1(config-if)#shut
P1ASW1(config-if)#no shut
C:>ping 172.16.11.10

再等上40秒左右，再從P1PC1上ping P1ASW1，結(jié)果又是通的。因?yàn)榇藭r(shí)STP已完成所需的所有過程，找到了新的鏈路。重新關(guān)閉、啟動(dòng)fa0/5端口在P1PC1上ping P1ASW1 VLAN11端口的結(jié)果顯示。

◆執(zhí)行以下操作，在P1ASW1交換機(jī)的fa0/5端口上啟用PortFast。再次在關(guān)閉該端口后再立即激活它，然后立即從P1PC1上ping P1ASW1，結(jié)果是通的。此時(shí)發(fā)現(xiàn)已不再需要等待即么久時(shí)間了。
P1ASW1(config)#int fa0/5
P1ASW1(config-if)#spanning-tree portfast
P1ASW1(config-if)#shut
P1ASW1(config-if)#no shut
C:>ping 172.16.11.10

◆執(zhí)行以下操作，在P1DSW1上創(chuàng)建一個(gè)vlan_id為11的VLAN，并創(chuàng)建一個(gè)VLAN11端口，分配IP地址為172.16.11.100，子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0。然后激活它。
P1DSW1(config)#vlan 11
P1DSW1(config)#int Vlan11
P1DSW1(config-if)#ip add 172.16.11.100 255.255.255.0
P1DSW1(config-if)#no shut

◆在P1DSW1交換機(jī)上，把連接P1ASW1的兩個(gè)端口（fa0/1和fa0/2）加入到VLAN 11中，并啟用trunk。
P1DSW1(config)#int fa0/1
P1DSW1(config-if)#switchport mode trunk
P1DSW1(config-if)#switchport access vlan 11
P1DSW1(config)#int fa0/2
P1DSW1(config-if)#switchport mode trunk
P1DSW1(config-if)#switchport access vlan 11

◆執(zhí)行以下操作，在P1ASW1上顯示VLAN 11的STP配置信息，結(jié)果顯示從中可以看出，除了初始配置中fa0/5加入到了VLAN 11中外，通過trunk技術(shù)，在與相邊的P1DSW1上把fa0/1和fa0/2加入到VLAN 11后，P1ASW1交換機(jī)上的對應(yīng)端口也加入到了VLAN 11中。
show spanning-tree vlan 11

◆在P1PC1上執(zhí)行以下操作，測試到P1DSW1交換機(jī)的VLAN11接口（IP地址為172.16.11.100）之間的網(wǎng)絡(luò)連接，結(jié)果是通的。在P1DSW1上啟用trunk后，在P1ASW1上顯示的VLAN 11配置信息，在P1PC1上ping P1DSW1交換機(jī)VLAN11接口的結(jié)果顯示。

◆執(zhí)行以下操作，在P1ASW1中把連接到P1DSW1交換機(jī)的fa0/1端口（P1ASW1與P1DSW1采取了冗余連接，除了fa01/端口外，還有一條fa0/2之間的連接）設(shè)為阻塞狀態(tài)。在STP協(xié)議重新計(jì)算的過程中，立即從P1PC1上ping P1DSW1，結(jié)果不是通的。等一段時(shí)間再ping，看需要等待多少時(shí)間才能ping通，從這里可以看出交換機(jī)的STP協(xié)議收斂時(shí)間了。
P1ASW1(config)#int fa0/1
P1ASW1(config-if)#shut
C:>ping 172.16.11.100

◆重新打開上一步關(guān)閉的fa0/1端口，并在其上啟用uplinkfast技術(shù)，再從從P1PC1上ping P1DSW1交換機(jī)，此時(shí)結(jié)果是通的。
P1ASW1(config)#int fa0/1
P1ASW1(config-if)#no shutn
P1ASW1(config)#spanning-tree uplinkfast
C:>ping 172.16.11.100

◆執(zhí)行以下操作，再次把P1ASW1中把連接到P1DSW1交換機(jī)的fa0/1端口設(shè)為阻塞狀態(tài)。同樣，再次立即從P1PC1上ping P1DSW1，結(jié)果不是通的。從中可以以到啟用uplinkfast技術(shù)后，STP收斂的時(shí)間大為縮短。
P1ASW1(config)#int fa0/1
P1ASW1(config-if)shut
C:>ping 172.16.11.100

總結(jié)：通過本實(shí)驗(yàn)我們學(xué)習(xí)了如何在端口上啟用portfast和uplinkfast技術(shù)，并從中學(xué)習(xí)到這兩種技術(shù)的用途所在。本實(shí)驗(yàn)所用命令將在后面提到。