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生成樹協定(STP)

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一、STP(生成樹協定)

1、STP概述

(1)交換網絡環産生的影響

  • 廣播風暴的形成:交換機之間兩兩互相廣播,無限循環
  • 多幀複制:計算機短時間内多次收到統一主機的廣播,且來源不同
  • MAC位址表紊亂:交換機從不同接口收到來自同一交換機的資訊,導緻記錄的MAC位址表記錄混亂

    (2)STP簡介

    STP(Spanning Tree Protocol)全稱生成樹協定,其作用為:
  • 邏輯上斷開環路,形成堵塞接口,防止廣播風暴的産生
  • 當線路故障,堵塞接口被激活,當做備用接口,恢複通信

    二、STP工作原理

    (1)生成樹算法步驟

  • 選擇根網橋(Root Bridge)--------就是交換機

    1、交換機優先級值最小的 -------優先級的取值範圍是0~65535,預設值(預設值)為32768

    2、選擇網橋ID最小的 --------網橋ID(BID,交換機MAC位址)是惟一的。

    在優先級相同時,則MAC位址小的為根網橋。

    生成樹協定(STP)
  • 選擇根端口(Root Ports)--------根網橋上的端口是指定端口,不是根端口。

    1、選擇到根網橋的根路徑成本最低的

    根路徑成本:網橋到根網橋的路徑上所有鍊路的成本之和

    最常用的帶寬和路徑成本:

鍊路帶寬/(Mb/s) 路徑成本
10 100
19
1000 4
10000 2

2、選擇直連網橋ID最小的

3、選擇端口ID最小的----------這步一般在聚合鍊路中使用

選擇端口優先級小的------取值範圍0~255,預設值(預設值)為128,

其次選擇端口編号小的—即端口ID,就是常說的接口、f0/1、e0/1等

  • 選擇指定接口(Designated Ports)

    根橋上的端口全是指定端口

    在每個網段上,選擇1個指定端口

    非根橋上的指定端口,選擇順序

    1、根路徑成本較低

    2、所在的交換機的網橋ID的值較小

    3、端口ID的值較小

    (2)BPDU(橋協定資料單元)

    BPDU是傳輸載體,用于交換機之間交換網橋ID,根路徑成本等資訊。傳輸方式為多點傳播,STP利用它來選擇根網橋。

    BPDC類型:

    配置BPDC,一般交換機預設配置的,用于生成樹STP計算;

    拓撲變更通告(TCN)BPDC,用于通告網絡拓撲的變化。

    BPDC封包字段

    根網橋ID+根路徑成本+發送網橋ID+端口ID

(3)交換機端口上的STP狀态

狀态 用途 進入下一過程所需時間
轉發(Forwarding) 發送/接收使用者資料(進入穩定狀态)
學習(Learning) 建構網橋表(學習MAC位址) 15S後進入轉發階段
偵聽(Listening) 建構“活動”拓撲(互相發送網橋ID) 15S進入學習階段
阻塞(Blocking) 隻接收BPDU 20S後進入偵聽階段
禁用(Disabled) 強制關閉

二、MSTP(多生成樹協定)

在網絡中使用STP時,交換機在選舉端口時可能會把其他vlan的端口誤關,這裡就要使用MSTP了。

MSTP概念:為每個vlan或多個vlan為一組構造一個生成樹,實作網絡的負載均衡。

生成樹協定(STP)

其他配置已配好的情況下,隻寫STP部分的(G0/0/2和E0/0/1配trunk,G0/0/1配access)

[SW1]stp enable

啟用STP (預設啟用的)

[SW1]stp mode mstp

将模式改成MSTP模式,此模式相容STP/RSTP

[SW1]stp region-configuration

進入MSTP視圖,MSTP配置模式

[SW1-mst-region]region-name Huawei1

配置MSTP域名,預設為交換機裝置主要闆上管理網口的MAC位址

[SW1-mst-region]revision-level 1

配置MST域的MSTP修訂級别為1,預設情況下MSTP域的MSTP修訂級别為0,需要将各裝置的MSTP修訂級别修改為一緻

[SW1-mst-region]instance 1 vlan 10

配置執行個體,并将vlan10加入執行個體1(一個vlan隻能加入一個執行個體,但執行個體裡可以有許多vlan)

[SW1-mst-region]instance 2 vlan 20

[SW1-mst-region]check region-configuration (檢視MSTP域的配置參數)

[SW1-mst-region]active region-configuration

激活MSTP域的配置(這裡必須要激活,而且一旦激活無法更改)

[SW1-mst-region]q

[SW1]stp instance 1 root primary

配置此交換機為執行個體1的主根橋

[SW1]stp instance 2 root secondary

配置此交換機為執行個體2的備用根橋

sw2的情況和sw1一緻,除了最後設定主備根橋的時候注意下(G0/0/2和E0/0/1配trunk,G0/0/1配access)

[SW2]stp instance 1 root secondary

配置此交換機為執行個體1的備用根橋

[SW2]stp instance 2 root primary

配置此交換機為執行個體2的主根橋

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