網絡工程師經典技術面試題系列華為數通 STP關鍵理論與實戰

實驗總結

• STP作用：破環，備援
• BPDU = Bridge Protocol Data Unit 橋協定資料單元，包含STP詳細資訊，交換機每兩秒發送一次
• BID = Bridge ID,橋ID，交換機的“身份證”，由 優先級（預設32768,最小為0，必須是4096倍數） + MAC 組成
• Root 根橋【整個交換網絡中有且隻有1個】，選出STP生成樹的參考點。 比較橋ID，越小優先級越高；通過指定優先級來确認 主根、備根。通過同化、轉發BPDU ，
• RootPort，RP，根端口（不需要人為設定，自動選擇，可以正常收發資料幀）。所有非根交換機确認一個RP；Root選舉完畢後，非根交換機選擇一個RP根端口（本質是一個距離根橋更近的端口）。
• RP端口的确認依據： RPC RootPortCost 根路徑開銷：交換機的每個端口都有一個開銷值與端口的速率有關，反比，速率越高開銷越小【G口千M=開銷20000】。 發送BPDU的橋ID【優先級+MAC】：越小越優。 發送者的Port ID，端口ID，PID【優先級（預設128）+端口号】：越小越優。 接收者的端口ID，越小越優
• DP端口，指定端口 Designated Port：RP端口選舉完後基于每條鍊路确認DP端口，可以正常收資料幀，本質也是離根橋最近的端口【通常，根橋交換機接口都是DP端口】。 選舉依據：RPC、發送者的BID、發送者的PID。
• STP經過選舉 Root、RP、DP後，剩下的端口為AP端口 Alternate Port即堵塞備用替代端口，邏輯上堵塞，避免成環。
• STP的五種端口狀态

　　　　

Disabled      禁用      不運作STP
　　　　Blocking      阻塞      隻接受STP BPDU，不發送STP BPDU，不學習MAC，不轉發使用者資料-----AP端口狀态
　　　　Listening      偵聽      接受、轉發STP BPDU，不學習MAC，不轉發使用者資料     15s
　　　　Learning      學習       接受、轉發STP BPDU，學習MAC，不轉發使用者資料       15s
　　　　Forwarding  轉發      接受、轉發STP BPDU，學習MAC，轉發使用者資料      

 　　狀态轉變時間

阻塞  →  偵聽     0s~20s時間
　　　　偵聽  →  學習     15s時間
　　　　學習  →  轉發     15s時間      

端口的三種角色：RP、DP、AP，端口的角色轉換【拓撲發生變化】和狀态轉換沒有必然聯系。

通過設定邊緣端口【一般直接與終端裝置直連】來避免因為端口狀态轉變耗費的時間增加了等待時間，disable直接變為forwaing

接口下開啟關閉邊緣端口： stp edged-port enable / disable

接口優先級高于全局優先級，可先在接口下關閉邊緣端口，在從全局模式下開啟邊緣端口【stp edged-port default】

實驗目地

• STP生成樹協定配置，端口選舉規則，邊緣端口

實驗現象

• 交換機每兩秒發送一次 BPDU

• 交換機橋ID和Root根橋

• RP端口

• STP端口變化耗費時間會導緻收發業務資料幀時間變長。如PC1關機重新開機後，再次ping其他主機耗時較長

• 關鍵指令
• display stp 檢視交換機生成樹資訊

# 檢視交換機生成樹資訊
<Huawei>dis stp
-------[CIST Global Info][Mode MSTP]-------
CIST Bridge         :32768.4c1f-cca3-1f5c
Config Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
Active Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
CIST Root/ERPC      :32768.4c1f-cc6f-7f25 / 20000      

• stp priority num 設定stp 橋ID的優先級【0-32768，必須是4096倍數】
• stp root primary 主根【優先級0】，stp root secondary 備份根【優先級4096】
• dis stp brief 檢視 STP 簡要資訊， stp edged-port enable 端口下開啟邊緣端口

# 設定stp 橋ID的優先級
[S1]stp priority 0
[S1]dis stp
-------[CIST Global Info][Mode MSTP]-------
CIST Bridge         :0    .4c1f-cca3-1f5c
Config Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
Active Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
CIST Root/ERPC      :0    .4c1f-cca3-1f5c / 0
[S1]stp root ?
  primary    Primary root switch
  secondary  Secondary root switch
[S1]stp root primary 
[S1]stp root secondary 
[S3]dis stp brief
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/2        ALTE  DISCARDING      NONE
[S3]
# LSW3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/20]stp edged-port enable
# LSW9
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp edged-port enable