交换机STP的配置(实训)
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⾃制STP配置实验本图使⽤Gns模拟器实验需求:1.要求利⽤vtp实现vlan同步设置2.要求vtp server实现备份冗余3.创建vlan 1~10要求MLSW1 是奇数vlan主根MLSW2 是偶数vlan主根且两个互为备份4.接⼊层流量按拓扑表⾛5.要求c1和c3,c2和c5 通讯实验步骤:拓扑图的构造:a)MLSW1、MLSW2、ALSW1、ALSW1由四台 3640路由器构成b)给主机配置IP(tools⾥点击vpcs )vpcs[1]>ip 192.168.1.2/24 192.168.1.1vpcs[1]>save 必须保存vpcs[1]>2vpcs[2]>ip 192.168.2.2/24 192.168.2.1vpcs[2]>savevpcs[2]>3vpcs[3]>ip 192.168.1.3/24 192.168.1.1vpcs[3]>savevpcs[3]>4vpcs[4]>ip 192.168.2.3/24 192.168.2.1vpcs[4]>saveStep1:取消路由功能(⼯作没有此类情况,实验路由有)MLSW1(config)#no ip routingMLSW2(config)#no ip routingALSW1(config)#no ip routingALSW2(config)#no ip routingStep2:完成trunk-linkALSW1:ALSW1(config)#int ran f0/3 -4ALSW1(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q ALSW1(config-if-range)#switchport mode trunkALSW2:ALSW2(config)#int ran f0/3 -4ALSW2(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q ALSW2(config-if-range)#switchport mode trunkMLSW1:MLSW1(config)#int ran f0/3 -4MLSW1(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q MLSW1(config-if-range)#switchport mode trunkMLSW1(config)#int ran f0/14 -15MLSW1(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q MLSW1(config-if-range)#switchport mode trunkMLSW2:MLSW2(config)#int ran f0/3 -4MLSW2(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q MLSW2(config-if-range)#switchport mode trunkMLSW2(config)#int ran f0/14 -15MLSW2(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1q MLSW2(config-if-range)#switchport mode trunkShow interface trunkStep3:完成VTP设置MLSW1:MLSW1#vlan database //vlan dMLSW1(vlan)#vtp server //vtp sMLSW1(vlan)#vtp domain a //vtp d aMLSW1(vlan)#vtp password aMLSW2:MLSW2#vlan databaseMLSW2(vlan)#vtp serverMLSW2(vlan)#vtp domain aMLSW2(vlan)#vtp password aALSW1:ALSW1#vlan databaseALSW1(vlan)#vtp client //vtp cALSW1(vlan)#vtp domain aALSW1(vlan)#vtp password aALSW2:ALSW2#vlan databaseALSW2(vlan)#vtp clientALSW2(vlan)#vtp domain aALSW2(vlan)#vtp password aStep4:完成vlan配置并校验是否同步MLSW1:MLSW1#vlan databaseMLSW1(vlan)#vlan 1MLSW1(vlan)#vlan 2MLSW1(vlan)#vlan 3MLSW1(vlan)#vlan 4MLSW1(vlan)#vlan 5MLSW1(vlan)#vlan 6MLSW1(vlan)#vlan 7MLSW1(vlan)#vlan 8MLSW1(vlan)#vlan 9MLSW1(vlan)#vlan 10Show vlan-switch(特例只在模拟器使⽤)Show vtp statusStep5:完成接⼝划⼊vlanALSW1:ALSW1#conf tALSW1 (config)#int f0/1ALSW1 (config-if)#switchport mode accessALSW1 (config-if)#switchport access vlan 2 //switchp a v 2ALSW1 (config-if)#int f0/2ALSW1 (config-if)#switchport mode accessALSW1 (config-if)#switchport access vlan 3ALSW2:ALSW2#conf tALSW2 (config)#int f0/1ALSW2 (config-if)#switchport mode accessALSW2 (config-if)#switchport access vlan 2ALSW2 (config-if)#int f0/2ALSW2 (config-if)#switchport mode accessALSW2 (config-if)#switchport access vlan 3Show vlan-switchPing 主机检验Step6:分析当前STP拓扑6.1查看交换机BID,查看根桥MLSW1#show spanning-tree bridgeMLSW2#show spanning-tree bridge6.2确认根桥MLSW1#show spanning-tree root6.3确认交换机端⼝状态MLSW1#show spanning-tree briefStep7:修改根桥MLSW1:MLSW1#conf tMLSW1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096 //优先级越⼩越优MLSW1(config)#spanning-tree vlan 3 priority 4096 //pvstMLSW1(config)#spanning-tree vlan 5 priority 4096 //默认优先级32768 MLSW1(config)#spanning-tree vlan 7 priority 4096MLSW1(config)#spanning-tree vlan 9 priority 4096MLSW1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 8192MLSW1(config)#spanning-tree vlan 4 priority 8192MLSW1(config)#spanning-tree vlan 6 priority 8192MLSW1(config)#spanning-tree vlan 8 priority 8192MLSW1(config)#spanning-tree vlan 10 priority 8192MLSW2:MLSW2#conf tMLSW2(config)#spanning-tree vlan 2 priority 4096MLSW2(config)#spanning-tree vlan 4 priority 4096MLSW2(config)#spanning-tree vlan 6 priority 4096MLSW2(config)#spanning-tree vlan 8 priority 4096MLSW2(config)#spanning-tree vlan 10 priority 4096MLSW2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 8192MLSW2(config)#spanning-tree vlan 3 priority 8192MLSW2(config)#spanning-tree vlan 5 priority 8192MLSW2(config)#spanning-tree vlan 7 priority 8192MLSW2(config)#spanning-tree vlan 9 priority 8192MLSW1#show spanning-tree briefMLSW1#show spanning-tree rootStep8:多层交换机修改偶数vlan根端⼝⼀上⼀下MLSW1 偶数vlan 根端⼝ 14 变15(不变流量不会⼀上⼀下)改⼤14的开销MLSW1#conf tMLSW1(config)#int f0/14MLSW1(config-if)#spanning-tree vlan 2 cost 100MLSW1(config-if)#spanning-tree vlan 4 cost 100MLSW1(config-if)#spanning-tree vlan 6 cost 100MLSW1(config-if)#spanning-tree vlan 8 cost 100MLSW1(config-if)#spanning-tree vlan 10 cost 100MLSW1#show spanning-tree briefStep9:接⼊层检验奇偶,流量是否⾛各⾃根ALSW1#show spanning-tree brief最后⽤ping检测是否通讯易错点:1)vpcs[1]是指20000 vpcs[2]是指20001 以此类推2)输⼊完ip地址后必须save保存⼀下。
配置配置PVST+说明:以上图为例,配置PVST+,默认交换机上都配置有VLAN 10,VLAN 20,VLAN 30,VLAN 40,要求控制SW1与SW4之间的流量路径为VLAN 10和VLAN 20从SW1—SW2—SW4,VLAN 30和VLAN 40从SW1—SW3—SW4。
注:默认为PVST+,所以STP版本不用改。
1.配置各交换机优先级(只能为4096的整数倍)(1)配置SW1在所有VLAN的优先级为4096sw1(config)#spanning-tree vlan 10-40 priority 4096(2)配置SW2在所有VLAN的优先级24576sw2(config)#spanning-tree vlan 10-40 priority 24576(3)配置SW3在所有VLAN的优先级32768sw3(config)#spanning-tree vlan 10-40 priority 32768(4)配置SW4在所有VLAN的优先级32768sw4(config)#spanning-tree vlan 10-40 priority 327682.配置SW2的F0/20的端口优先级(必须为16的整数倍)(1)在所有VLAN将SW2的F0/20的端口优先级配置为112 sw2(config)#int f0/20sw2(config-if)#spanning-tree vlan 10-40 port-priority 1123.查看根交换机(1)查看根交换机SW1说明:因为现在4个VLAN的配置是一样的,结果也是一样的,所以只提供一个VLAN的结果:sw1#sh spanning-tree(输出被省略)VLAN0010Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 4106Address 001a.6c6f.fb00This bridge is the rootHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secBridge ID Priority 4106 (priority 4096 sys-id-ext 10)Address 001a.6c6f.fb00Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secAging Time 300Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------Fa0/23 Desg FWD 19 128.25 P2p(输出被省略)sw1#说明:从结果中看出,SW1手工配置的优先级为4096,但由于Extended SystemID功能,所以优先级加上了VLAN号码10,结果优先级变为4106,因为优先级在网络中数字最小,所以自己就是当前网络的根交换机。
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五、配置步骤五、配置步骤 1、、SSTP 配置配置三台三台 3228配置均相同,下面是配置及说明:配置均相同,下面是配置及说明:ZXR10(config)#spanning-tree enable //使能生成树协议使能生成树协议 ZXR10(config)#spanning-tree mode sstp //配置生成树协议的当前模式为模式为 sstp 配置生成树协议的当前1 / 4假定目前假定目前 3228-1 不是根网桥,则在不是根网桥,则在3228-2 和和 3228-3 上执行如下配置:上执行如下配置:ZXR10(config)# spanning-tree mst instance 0 priority 61440 //修改实例修改实例 0 的网桥优先级,的网桥优先级,61440=15*4096,根据需要,优先级可设置为可设置为 i*4096,,根据需要,优先级,i=0...15。
ensp实验:配置stp需求:LSW1为主根桥、LSW2为备份根桥;端⼝:DP ->指定端⼝RP ->根端⼝AP ->备份端⼝(被阻塞)1.准备设置将4个交换机的STP类型设置成STP(华为交换机默认的STP类型为MSTP)将链路的开销标准设定为1988(1988标准看起来⽅便,华为交换机默认的链路开销标准为:dot1t)1)配置LSW1syssys SW1stp mode stpstp pathcost-standard dot1d-19982)配置其它三个交换机命令和上⾯⼀模⼀样;2.配置主/备根桥根桥是根据交换机的pid选出来的;pid由优先级和mac地址组成,先⽐较优先级、再⽐较mac地址,选⼩的为根桥;mac地址⽆法改变,但优先级可以设置,优先级默认为:32768;优先级的step = 4096(也就是说,优先级设置时,必须是4096的倍数)因此只需要将LSW1和LSW2的优先级设为最⼩和第⼆⼩即可;有两种命令可以实现:1】stp prority 4096 ->直接设置优先级2】stp root primary/secondary ->设置交换机为主/备根桥;(这个命令本质上是将主根桥优先级设为0,备根桥优先级设为4096)这⾥选⽤⽅式2;1)配置LSW1将LSW1设置为主根桥stp root primary查看stp信息:可以看到LSW1的优先级变为了02)配置LSW2将LSW2设置为备根桥stp root secondary输⼊命令:dis stp可以看到:LSW2的优先级被设置成了4096;⽬前的主根桥的PID就是LSW1的PID;并且LSW2到根桥LSW1的根路劲开销 = 19,因为LSW1-LSW2之间是通过E⼝连接,E⼝是100M的,根据d1988标准,开销=19;LSW1-LSW3之间通过G⼝相连,G⼝是1000M,开销 = 4;3)分析端⼝类型1】分析LSW1LSW1是根断桥,连个端⼝都是指定端⼝DP;2】分析LSW2LSW2有两个端⼝;LSW2的1端⼝直接和根桥相连,根路径开销RPC⼩于2端⼝,因此被选为LSW2的根端⼝RP;LSW2的2号端⼝类型判断:lsw2的2号端⼝和lsw3相连,lsw2-lsw3这条链路中需要选出指定端⼝;⾸先⽐较根路径开销:lsw3和lsw1相连,lsw3是g⼝,g⼝是1000M,根据d1988标准,根路径开销 = 4;lsw2和lsw1相连,lsw2是e⼝,e⼝是100M,根路径开销 = 19;因此,在lsw2-lsw3这条链路中,lsw3的端⼝被选为了指定端⼝DP;导致lsw2的2号端⼝既不是RP也不是DP,因此只能是备⽤端⼝AP;验证:dis stp brief3】分析LSW3lsw3的1号接⼝直接和根桥相连,RPC最⼩,被选为根端⼝RP;lsw3的2号接⼝,因为RPC⼩于lsw2的2号接⼝,被选为指定端⼝DP;lsw3的3、4号接⼝都和lsw4相连,在其所属的链路中因为RPC⽐lsw4端⼝的⼩,被选为DP;4】分析LSW4lsw4有两个端⼝,⾸先需要在这两个端⼝之间选出根端⼝;lsw4的1、2号端⼝都和lsw3相连,根路径开销RPC相同、对端BID相同;然后⽐较对端PID:lsw4的1号端⼝和lsw3的3号端⼝相连,对端pid = 3;lsw4的2号端⼝和lsw3的4号端⼝相连,对端pid = 4;对端pid⼩的优先,因此lsw4的1号端⼝被选为根端⼝RP;lsw4的2号端⼝,既不是RP也不是DP,被当成备⽤端⼝AP;5)接⼝类型图3.阻塞接⼝互换1)需求⽬前有两个阻塞的备⽤接⼝:LSW4的2接⼝、LSW2的2接⼝;需要将阻塞接⼝换为:LSW4的1接⼝、LSW3的2接⼝;2)LSW2和LSW3的阻塞端⼝互换lsw2的2⼝和lsw3的2⼝在⼀条链路中;这两个接⼝被选为DP的依据是lsw3⼝的2⼝RPC=4,⼩于lsw2的2⼝RPC=19;因此想要互换端⼝类型,只需要实现:lsw2的RPC⼩于lsw3的RPC即可;实现⽅式:将lsw3的2⼝RPC改为20;lsw3的2⼝的RPC来⾃于lsw3的1⼝从lsw1接收的BPDU;RPC = LSW1的RPC + lsw3的1⼝的PathCost = 0 + 4 = 4;lsw1是根桥,根桥到⾃⼰的RPC = 0 ;lsw3的1⼝是G⼝,G⼝是1000M⼝,根据d1988标准,1000M⼝的开销 = 4;配置LSW3:为了让RPC = 20,可以⼿动⽤命令设置lsw3的1⼝的cost为20int g0/0/1stp cost 20验证:lsw3的2⼝将变成APlsw2的2⼝变成DP3)LSW4的1⼝和2⼝互换1】⽅法⼀为了让LSW4的阻塞端⼝互换,只需要实现在LSW4选根端⼝RP时,将2⼝选为根端⼝;选根端⼝⾸先⽐较的是根路径开销RPC;lsw4的两个⼝都和lsw3相连,来⾃lsw3的PBDU的RPC相等;lsw4的1⼝的RPC = lsw3的BPDU的RPC + lsw4的1⼝开销;lsw4的2⼝的RPC = lsw3的BPDU的RPC + lsw4的2⼝开销;1、2⼝的开销默认为4(G⼝1000M)需要将lsw4的1⼝的开销适当改⼤即可;2】⽅法⼆lsw4选根端⼝时,⾸先⽐较RPC;RPC⼀样则⽐较对端BID;(这⾥由于都是⽤的同⼀个对端BID,改了也⽆法达到⽬的)对端BID⼀样则⽐较对端PID,可以通过修改对端PID来实现;lsw4的1⼝对端是lsw3的3⼝;lsw4的2⼝对端是lsw3的4⼝;查看lsw3的3⼝PID:dis stp int g0/0/3可以看到:lsw3的3⼝pid = 128.3;(优先级为默认的128,端⼝编号3)lsw3的4⼝pid = 123.4;有两种⽅式:将lsw3的3⼝优先级改⼤;将lsw3的4⼝优先级改⼩;配置lsw3:这⾥⽤第⼆种⽅式;注意:接⼝优先级的setp = 16(也就是说接⼝优先级为16的倍数)int g0/0/4stp port priority 16验证效果:lsw4的1接⼝变为备⽤接⼝APlsw4的2接⼝变为根接⼝RP。
VLAN间通信之单臂路由分析存在困难:1、网关问题2、trunk干道的形成3、封装的数据帧的解析4、可能存在网络瓶颈第一步在交换机上与路由器连接接口建立静态的trunk第二部在路由器上创建子接口用于对应不同的VLAN第三步,给VLAN内的主机指定网关为对应的子接口的地址如何解决网络瓶颈建议:接口速率为100M;一个接口之下最多连接的VLAN数量不超过50个查看路由表STP----生成树一、为什么使用:企业网三层架构模型中:冗余----------线路-----二层的桥接环路----三个问题:1、广播风暴2、MAC地址数据库不稳定3、数据帧的重复拷贝根本原因:冗余;交换机洪泛;二、STP是什么原理:通过逻辑阻塞某条链路的某个端口,进而达到从源到目标只有一条路径;当原有的路径发生故障,备份的路径自动启用;二层链路管理协议;打破环路的办法;三、STP的类型1、公有标准802.1D---标准的spanning-tree802.1W---快速生成树802.1S-----MST多生成树2、私有标准Cisco的,PVST、PVST+----源于802.1DPVRSTP+PER VLAN每VLAN四、802.1D STP详解------找出阻塞端口1、网桥的角色根网桥:一个子网内有一个根网桥非根网桥:可以有多个2、端口角色:根端口:接收来自于根网桥的BPDU,可以转发和接收数据;存在于非根网桥,并且仅有一个;指定端口:接收和转发数据;每一条链路都有一个指定端口用于数据的转发;根网桥上的所有端口都是指定的;非指定端口:是阻塞的,不接受、不转发,用于打破环路;3、STP选举过程:根网桥------根端口-----指定端口-------阻塞端口;4、承载比较条件的消息数据包-------BPDU桥接协议数据单元协议标识----使用的协议协议版本标识BPDU类型:配置的BPDU----仅由根网桥发出;在初始化情况下,在网络稳定情况下拓扑变更消息-----仅在拓扑发生变化的时候发出,可以是非根网桥发出的;BPDU的标记:用于标识该BPDU消息为配置的BPDU,拓扑变更消息的确认还是发送的消息根网桥标识:root bridge IDCost of path----路径开销,从非根网桥的端口到根网桥的距离;在BPDU从根网桥发出的时候为0,进入非根网桥的端口时增加;表:10G-----21G------4100M---1910M----100网桥ID(BID)=网桥的优先级/MAC地址网桥的优先级:默认数值32768,取值范围:0---65535;数值越小越优先;MAC地址:来源于背板的MAC地址池,给VLAN的虚接口;如果MAC地址的数量小于了VLAN数量,将多个VLAN接口使用相同的MAC地址------MAC地址的缩减;最小的MAC地址为VLAN1对应的接口MAC地址;Port ID:端口标识=端口优先级/端口编号默认优先级为128,取值范围:0----240之间数值越小越优先;消息的老化时间:300sMAX AGE----从阻塞状态转为监听状态等待收到BPDU的时间;20sHello time-----用于标识BPDU发送的间隔,2s;Forward delay---转发,从某种状态转换为另外的状态时候所需的时间;15s5、根网桥选举使用BID来选举,先比较BID中优先级,后比较MAC地址;6、根端口:先比较cost,cost最小的为根端口如果cost相等,比较发送方或者转发方的BID;BID较优先的一方发送(转发)的BPDU比较优先的,接收该BPDU的接口为根端口;以上都相等的时候,比较发送方(转发方的)Port ID;PORT ID优先的发送的BPDU更优先,接收该BPDU的接口为根端口;7、指定端口先去比较cost,较小的一方为指定端口;如果COST相等,比较双方的BID,BID较优先的一方产生指定端口;8、阻塞:除了根端口和指定端口以外都是阻塞的;9、端口状态转换:blocking---阻塞,默认所有的端口状态;一旦向外发送BPDU,等待接收BPDU进入下一状态,使用MAX AGE计时器listening----监听,收到BPDU,开始进行STP的选举,如果是根端口或者指定端口,转入learning学习,需要时间forward delay时间;如果是阻塞端口,转入------blocking;learning----学习数据帧中的源MAC地址形成MAC地址表;需要时间forward delay进入------forwarding状态;总时间=50s收敛完成:当所有的端口不是处于阻塞就是处于转发状态时候;五、加速生成树的收敛:1、RSTP:收敛时间约2--10s之内,一般情况下为2内就可以收敛2、使用加速特性,portfast\uplinkfast\backbonefastPortfast----端口加速;是让该端口状态从blocking快速转换到forwarding;配置:在某个接口上启用在所有的接口上启用六、Cisco私有STP1、PVST+ ----------每一个VLAN都有一棵生成树;BID=原有网桥优先级+system ID extended(VLAN ID)+MAC地址system ID extended(VLAN ID)区分同一网桥上不同VLAN的BID不同;STP选举过程同802.1D相同2、PVRSTP+ ----基于每VLAN的快速生成树RSTP:端口角色:根端口-----------------------------指定端口--------------------------替代端口:状态时阻塞的,当根端口发生故障的时候,用该端口替代根端口;明确加快端口状态的转换;(同一个交换上)备份端口故障,:状态时阻塞的,当指定端口发生用该端口进行替代;(不同交换机)端口状态:discarding-----丢弃状态(合并了阻塞和监听)是可以接受发出BPDU的,进行STP的选举;learning-----------形成MAC地址表forwarding-----转发七、分析各种STP的优点和缺点1、802.1D优点:简单缺点:收敛速度较慢、不能实现不同VLAN流量的负载分担2、PVST+优点:细化生成树,可以实现不同VLAN流量负载分担缺点:生成树数量增多,收敛速度较慢,CPU和内存占用较大3、PVRSTP+(RSTP)优点:可以实现流量负载分担,收敛速度较快缺点:生成树数量增多,CPU和内存占用较大4、MST---多生成树,多个VLAN使用一棵生成树;八、干涉生成树的选举(PV)1、根网桥选举干涉:1)更改网桥的优先级2)通过指定主根和备份根实现根网桥干涉,同时实现VLAN流量的负载分担,可以加快STP收敛启用交换上的宏命令这个时候会把原有的优先级降低到比原有整个网络之内的优先级数值最低的还要低40962、根端口选举干涉根据比较的条件进行干涉cost:在非根桥端口上更改针对某个VLAN的STP,该端口的cost修改所有的VLAN的STP,该端口cost修改修改Port ID----修改优先级九、修改STP的模式十、查看和验证1、查看所有的生成树状态2、查看某个VLAN的生成树3、查看该网桥上生成树的模式和汇总信息4、查看某个接口在不同生成树中的状态5、验证PVST+的收敛。
实验16 生成树协议实验任务一:STP基本配置步骤一:连接配置电缆步骤二:配置STP配置SWA:在系统视图下启动STP,[SWA]stp enable然后完成了如下配置命令:[SWA]stp priority 0如上配置命令的含义和作用是:设置SWA的优先级为0,以使SWA为根桥[SWA]interface Ethernet 1/0/1[SWA-Ethernet1/0/1] stp edged-port enable如上配置命令的含义是:配置连接PC的端口为边缘端口配置SWB:在SWB上启动STP并设置SWB的优先级为4096;并且配置SWB连接PC的端口为边缘端口。
请下面的空格中写出完整的配置命令:[SWB]stp enable[SWB]stp priority 4096[SWB]interface Ethernet 1/0/1[SWB-Ethernet1/0/1] stp edged-port enable步骤三:查看STP信息在SWA上执行display stp命令查看STP信息,执行display stp brief命令查看STP简要信息,依据该命令输出的信息,可以看到SWA上所有端口的STP角色是DESI即角色为指定端口,都处于FORWARDING转发状态在SWB上执行display stp命令查看STP信息,执行display stp brief命令查看STP简要信息,依据该命令输出的信息,可以看到SWB端口E1/0/23的STP角色是根端口,处于FORWARDING转发状态,端口E1/0/24的STP角色是备份根端口,处于DISCARDING阻塞状态;连接PC的端口E1/0/1STP角色是指定端口,处于转发状态从上可以得知,STP能够发现网络中的环路,并有选择的对某些端口进行阻塞,最终将环路网络结构修剪成无环路的树型网络结构步骤四:STP冗余特性验证分别配置PCA、PCB的IP地址为172.16.0.1/24、172.16.0.2/24,配置完成后,在PCA 上执行命令“Ping 172.16.0.2 –t”,以使PCA向PCB不间断发送ICMP报文然后依据步骤三查看的SWB上看STP端口状态,确定交换机间端口E1/0/23处于转发状态。