二層交換機:
交換機之間通過多條鍊路互連時,雖然能夠提升網絡可靠性,但同時也會帶來環路問題
環路引起的問題:
(1)廣播風暴:
環路會引起廣播風暴。
網絡中的主機會收到重複資料幀
(2)MAC位址表震蕩:
環路會引起MAC位址表震蕩
解決方法:
STP的作用
華為模拟器上預設開啟MSTP,而思科上預設開啟PVST

STP通過阻塞端口來消除環路,并能夠實作鍊路備份的目的
STP中根橋的選舉依據的是橋ID,STP中的每個交換機都會有一個 ID(Bridge ID)。橋ID由16位的橋優先級和48位的MAC位址構成,在STP網絡中,橋優先級是可以配置的,取值範國是0-65535,預設優先級為32768,優先級最高的裝置(橋ID最小)會被選舉為根橋。如果優先級相同,則會比較MAC位址,MAC位址越小則越優先。
進入華為模拟器上(ensp):
關閉指令提示,因為在我們輸入指令的時候,有時候輸入的慢一些,系統會自動給你提示一些資訊,會阻礙我們指令的連串性
預設的是MSTP,生成樹有15秒的轉發時間和15秒的學習時間
設定類型為STP
通過display stp來檢視交換機的STP的詳細資訊,下面是其橋ID
LSW1上
CIST Bridge: 32768.4c1f-cc1b-58c2
LSW2上
CIST Bridge: 32768.4c1f-cc3e-5ba4
LSW3上
CIST Bridge: 32768.4c1f-cc9a-4752
從以上交換機的橋ID可以看出優先級一樣都是32768,再比較MAC位址,越小的即使根交換機,可以看出MAC前6位都是4c1f-cc,在從後面比較MAC位址,LSW1是1最小,是以是根交換機。
從以上圖形中可以看出系統已經選好了根交換機
如果想要将LSW2換成根交換機,隻需要修改前面的優先級,優先級數值越小,優先級越高,就是根交換機
優先級是4096的倍數
可以看出根交換機已經更換為LSW2
交換機啟動後就自動開始進行生成樹收斂計算,預設情況下,所有交換機啟動時都認為自己是根橋,自己的所有端口都為指定端口,這樣BPDU封包就可以通過所有端口轉發。對端交換機收到BPDU封包後,會比較BPDU中的根橋ID和自己的橋ID.如果收到的BPDU封包中的橋ID優先級低,接收交換機會繼續通告自己的配置BPDU封包給鄰居交換機,如裡收到的BPDU封包中的橋ID優先級高,則交換機會修改自己的BPDU封包的根橋ID字段,宣告新的根橋
三台交換機之間的鍊路開銷值都為1,那麼SWB從G0/0/1端口到根交換機SWA的路徑開銷為1,從G0/0/2端口到根交換機SWA的路徑開銷為2,是以選取G0/0/1端口到根交換機SWA的路徑,這樣G0/0/1是根端口,同理SWC的G0/0/1端口為根端口
可以看出系統選好的根端口符合理論
(1)第一步,我們可以在裝置中比較橋ID與根橋ID比較,如果一樣,那就是根交換機,很明顯可以看出,LSW4是根交換機。
(2)第二步,我們可以根據題目所給的橋ID,來互相比較,比較優先級,如果一樣就比較MAC,可以看出LSW4中MAC比較小,是以選舉為根交換機。
(3)第三步,再判斷LSW1的兩個端口,Eth0/0/2和Eth0/0/1對端的路由器比較,即比較LSW3和LSW2的優先級,如果一樣再比較MAC,可以判斷LSW2的MAC小,是以Eth0/0/1端口為根端口。
優先級一樣,比較編号,編号小對應端口就是根端口,每個非根交換機選舉一個根端口
根端口選舉總結:
A、比較端口到根橋的路徑開銷值,小的(近的)對應根端口
B、發送端橋ID(對端的橋ID),先比較優先級,數值小(優先級高)對應的端口是根端口,如果優先級一樣,再比較MAC,小的對應端口就是根端口。
(1)LSW1兩個端口判斷誰是根端口,前面已經看出LSW2的橋ID比LSW3的小,是以看對端就看LSW2的兩個端口的端口ID
(2)上述倆個圖是LSW2倆個端口的詳細資訊,可以看出Eth0/0/1端口ID是128.1,Eth0/0/3端口ID是128.3,比較其大小,128.1小,那麼128.1所在的端口對應上LSW1的端口Eth0/0/1是根端口(上述規則不能适用,比較端口的對端ID(優先級+編号),優先級數值小,優先級高,對應端口就是根端口)
(3)如果兩個或兩個以上的端口連接配接到同一台交換機上,則選擇發送者PID最小的那個端口作為根端口。如果兩個或兩個以上的端口通過Hub連接配接到同一台交換機的同一個接口上,則選擇本交換機的這些端口中的PID最小的作為根端口。
每個網段選舉一個指定端口來轉發流量,選舉規則是,将自己放在網段的中央,向兩邊看,看看這條網段上的兩個端口誰離根交換機近,誰近就是指定端口。
(1)如上圖所示,将自己放在SWA和SWC那條網段的中央,很明顯SWA的G0/0/2端口就在根交換機上,是以該端口是指定端口,根交換機上的端口都是指定端口。可以判斷SWA上的G0/0/1和G0/0/2都是指定端口
(2)再去判斷SWB和SWC之間的網段上那個端口是指定端口,從SWB和SWC中間的網段中間看發現兩個端口到根交換機的路徑開銷一樣,再去根據BID來判斷,看看左邊的SWB的橋ID是32768 00-01-02-03-04-BB,而右邊SWC交換機的橋ID是32768 00-01-02-03-04-CC,比較一下,兩者的優先級一樣,再比較兩個的MAC位址,SWB的MAC位址比SWC的MAC位址小,是以SWB的G0/0/2端口是指定端口
(1)LSW4是根交換機,是以根交換機上兩個端口是指定端口。
(2)再去看LSW1和LSW3相連的網段,将自己放在中間,很明顯LSW3的Eth0/0/3端口到根交換機的路徑開銷最小,即LSW3的Eth0/0/3端口是指定端口。
(3)再去看LSW1和LSW2之間的兩條網段,将自己放在中間,LSW2上的Eth0/0/1和Eth0/0/3到交換機的路徑開銷比所在網段另外兩個端口到交換機的路徑開銷小,是以LSW2上的Eth0/0/1和Eth0/0/3都是指定端口。
(4)沒有被選舉成為根端口和指定端口的端口成為預備端口,将會被堵塞。
Blocking到Listening需15秒,Listening到Learning需15秒
其它交換機在20秒後沒收到根交換機發送的BPDU封包,會重新選舉,Blocking到Listening需15秒,Listening到Learning需15秒,共需要50秒。
鍊路故障隻需30秒即可恢複正常
例題講解:
上述可以判斷出是鍊路故障,鍊路故障隻需30秒即可恢複正常
答案選B,15秒,Actice Times是活動時間,由根橋設定
答案選B,初始化,每個交換機都認為自己是根交換機,都互相發送BPDU封包