STP技术前言
为了提高网络可靠性,交换网络中通常会使用冗余链路。然而,冗余链路会给交换网络带来环路风险,并导致广播风暴以及MAC地址表不稳定等问题,进而会影响到用户的通信质量。生成树协议STP(Spanning Tree Protocol)可以在提高可靠性的同时又能避免环路带来的各种问题。
环路引起的原因
二层网络
交换机之间通过多条链路互连时,虽然能够提升网络可靠性,但同时也会带来环路问题。
广播风暴
环路会引起广播风暴。
网络中的主机会收到重复数据帧。
环路会导致MAC地址表产生震荡
STP工作原理
STP的作用
1、通过阻塞端口来达到我们破环的目的
2、可以进行冗余备份
STP操作
选举一个根桥。
每个非根交换机选举一个根端口。
每个网段选举一个指定端口。
阻塞非根、非指定端口。
根桥选举
每一台交换机启动STP后,都认为自己是根桥。
根端口选举
非根交换机在选举根端口时分别依据该端口的根路径开销、对端BID、对端PID和本端PID
指定端口选举
非根交换机在选举指定端口时分别依据根路径开销、BID、PID。
未被选举为根端口或指定端口的端口为预备端口,将会被阻塞。
端口状态转换
1 端口初始化或使能;
2 端口被选为根端口或指定端口。
3 端口不再是根端口或指定端口。
4 forward delay计时器超时。
5 端口禁用或链路失效。
STP计时器
配置BPDU(Hello Time)每隔2s由根桥发送一次,其他设备中继,非根交换机连续十个周期没有收到根桥发下来的BPDU报文,会认为根桥发生故障,重新选举经典题目
1.如图所示,配置设备名称和IP地址
2.所有交换机的生成树模式使用stp
3.使用display stp brief,查看各端口角色与状态
4.配置sw1为根,优先级为0;配置sw2为次根,优先级为4096.
5.PC1上ping 192.168.1.254 –t
6.关闭sw3的G0/0/1口,观察链路切换时间
7.再次查看各端口角色与状态
stp一些命令介绍
[Huawei] sysname SW1
[SW1] stp mode stp (stp的运行模式更改为stp)
[SW1] display mode stp 查看端口状态和角色
Role 角色 ROOT根设备 STP State stp状态 Protection 保护
[SW1] stp priority 0 (stp的优先级为0,当stp的优先级约小时越有几率被选为root设备)
stp的优先级 0 4096 以及4096的倍数 默认是32768
STP的端口状态
disable关闭:是生成树的关闭状态
block阻塞:AP端口的最终状态一定是block
listening侦听:从侦听到学习需要15s
learning学习:从学习到转发需要15s
forwarding转发:DP端口和RP端口的最终状态一定是forwarding
总结:一个端口从disbale到转发至少需要30s的时间