STP协议树

STP

STP协议(Spanning Tree Protocol),能够解决冗余链路带来的二层环路问题,具体做法是通过阻断一些端口,来保证只存在一条逻辑转发链路(基于拓扑使用生成树算法来避免环路)

  1. 二层环路导致的问题
    (1)广播风暴:广播帧在环路中不停的转发,导致交换机性能下降,影响正常业务。
    (2)MAC地址表不稳定

2. BPDU(Bridge Protocol Data Unit)网桥协议数据单元

STP的各种选举是通过交换BPDU报文来实现的,BPDU是直接封装在以太网帧中的。(802.3+802.2)
对于参与STP的所有SW,他们都通过数据消息的交换来获取网络中其他SW的消息,这种消息被称为BPDU。BPDU是直接封装在二层的协议。

3. BPDU的功能

1、选举根桥
2、确定冗余路径的位置
3、通过阻塞特定端口来避免环路
4、通告网络的拓扑变更
5、监控生态树的状态
BPDU每2S由根桥发送一次(拥有最小的bridge-id 的交换机成为根桥)。最初的网络,每个SW都认为自己是根桥,都会发送BPDU,比较Lowest BID ,选举一个根桥,此时就只有根桥发送BPDU,非根桥只进行转发,转发时只修改,bridge-id和cost字段。

4.BPDU两种类型

1、配置BPDU-通常由根网桥从周期性间隔发出,包括了STP参数,用于进行各种选举。
2、TC你(to pology change notification 拓扑变更通告)BPDU------这一种BPDU是SW检测到拓扑变更时产生的,可由非根网桥发出。

5.选举跟交换机的规则

lowest BID=网桥优先级+MAC地址(越小越好)
交换机默认网桥优先级是32678
设置根网桥两种方法:
1、修改网桥优先级命令
【】stp priority 0
2、设置此网桥为根网桥
【】stp root primary(优先级将变为0)

6.端口角色

RP:根端口,每个非根网桥上有且自己有一个,选举到达根网桥上路径开销最小的成为根端口。
DP:指定端口。根网桥上的每个端口都是指定端口,非根网桥上需要转发数据的端口也是指定端口。
AP:预备端口,该接口状态为blocking状态,只接收BPDU,不发送BPDU、

带宽 cost路径开销
10M 100
-100M- 19
1G 4
10G 2

7.端口状态描述

Disabled(禁用状态):不转发数据帧,不学习MAC地址表,不参与生成树计算。
Blocking(阻塞状态):不转发数据帧,不学习MAC地址表,接收并处理BPDU,不发送BPDU。
Listening(侦听状态):不转发数据帧,不学习MAC地址表,参与生成树计算,接收并发送BPDU。
Learning(学习状态):不转发数据帧,学习MAC地址表,参与生成数计算,接收并发送BPDU。
Forwarding(转发状态):转发数据帧,学习MAC地址表,参与生成数计算,接收并发送BPDU。
端口由Blocking过渡到Forwarding,有50s延时,blocking到listening有20s老化时间,listening到learning有15s过渡时间,learning到forwarding有15s过渡时间

8.选举根端口,指定端口的规则:

1.lowest path cost to root bridge (到达根的最小开销路径)
2.lowest sender BID (最小的发送方BID)
3.lowest sender port BID(最小的发送方PID)

修改网桥接口优先级命令

[SW1-Ethernet0/0/2]stp port priority o

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