二层网络MAC学习与生成树STP防环实战

本实验旨在通过华为 eNSP 模拟器，直观地观察二层交换机的 MAC 地址表动态学习过程，并验证物理环路带来的广播风暴灾难，最后通过配置生成树协议（STP）实现逻辑防环。

一、实验环境搭建

基础配置：
- 为 PC1 和 PC2 配置同网段的静态 IP（例如：192.168.1.1 和 192.168.1.2），子网掩码 255.255.255.0。
观察初始状态：
- 双击进入 SW1 的命令行（CLI）。
- 执行命令 display mac-address。此时由于没有数据通信，MAC 地址表应当是空的。
触发通信与抓包分析：
- 在 PC1 的命令行中执行 ping 192.168.1.2。
- 在交换机与PC2之间的链路上开启 Wireshark 抓包。
- 分析抓包：可以清晰看到首个报文是全 F 的广播包（ARP Request），随后是单播的 ARP Reply；紧接着是 ICMP 的 Echo Request 和 Reply 报文。
验证动态学习：
- 再次在交换机上执行 display mac-address。
- 此时表中已动态生成了 PC1 和 PC2 的 MAC 地址及其对应的物理端口映射关系。

构建物理环路：
- 在 SW1 和 SW2 之间连接两条线缆（链路 2），人为制造物理环路。
关闭 STP 协议：
- 华为交换机默认开启了生成树协议。为了观察环路危害，需手动关闭。
- 在两台交换机的系统视图下执行： stp disable。
引发并观察风暴：
- 再次从 PC1 ping PC2。
- 现象 1：Ping 测试出现大量丢包或完全不通，网络严重卡顿。
- 现象 2：Wireshark 抓包界面瞬间被海量的 ARP 或广播报文淹没。
- 现象 3：在交换机上执行 display interface，可观察到接口的广播包数量呈指数级激增，CPU 占用率飙升。这就是典型的“广播风暴”。

重新开启 STP：
- 在两台交换机的系统视图下执行：stp enable，恢复生成树协议的运行。
- 等待约 30-50 秒（标准 STP 的收敛时间）。此时网络恢复平静，Ping 测试恢复正常。
根桥选举与端口状态：
- 可通过stp priority设置根桥优先级。也可直接stp root primary设置为根桥
- 在 SW1 和 SW2 上执行 display stp。
- 查看根桥（Root Bridge）：系统会比较两台交换机的 Bridge ID（优先级 32768 + MAC 地址）。MAC 地址较小的设备被选举为根桥，其所有端口均为 Forwarding（转发）状态。
- 查看被阻塞的端口：在非根桥交换机上执行 display stp brief。
- 可以看到，冗余链路中的某一个端口状态被置为了 Discarding（阻塞，简称 ALTE/DISC）。该端口逻辑上已被切断，从而打破了环路。
- 另一个连接根桥的端口则处于 Forwarding（转发，简称 ROOT/FORW） 状态。
为什么设置为根桥后

没有显示端口为root,且状态全部为Forwarding

而另一个交换机，明明已经不是根桥了

接口却为root ,且状态还有Discarding