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STP 技术

STP 技术. STP 的原理 RSTP 简介 STP 的配置. STP 的原理. 1.STP 的基本概念 STP 需要网络设备相互交换消息来检测桥接环路，交换机发送的用于构建无环路拓扑的消息称为网桥协议数据单元 PBDU （ Bridge Protocol Data Unit ）。所有支持 STP 协议的交换机都会不断接收并处理收到的 BPDU ，以保证当活动路径或设备发生故障的时候，仍然可以计算出一棵新的生成树。 在 PBDU 中都包含目的 MAC 地址 01-80-C2-00-00-00 是组播地址。. STP 的原理.

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Presentation Transcript

  1. STP技术 STP的原理 RSTP简介 STP的配置

  2. STP的原理 1.STP的基本概念 STP需要网络设备相互交换消息来检测桥接环路，交换机发送的用于构建无环路拓扑的消息称为网桥协议数据单元PBDU（Bridge Protocol Data Unit）。所有支持STP协议的交换机都会不断接收并处理收到的BPDU，以保证当活动路径或设备发生故障的时候，仍然可以计算出一棵新的生成树。 在PBDU中都包含目的MAC地址01-80-C2-00-00-00是组播地址。

  3. STP的原理 每个BPDU还由如下要素组成： （1）根网桥ID：本交换机所认为的根交换机ID。网桥ID包含网桥优先级和网桥MAC地址。根网桥上具有最低网桥ID的网桥。 （2）根路径成本：本交换机到根交换机的路径开销。 （3）发送网桥ID：本交换机的网桥ID（BID）。 （4）端口ID：发送该报文的端口。 （5）Message age：报文已存活的时间。 （6）Forward-Delay Time、Hello Time、Max-Age Time：三个协议规定的时间参数。 （7）其他一些诸如表示发现网络拓扑变化、本端口状态的标志位。

  4. STP的原理 PBDU包含了上述信息，就可以完以下工作： （1）选择一台交换机为根交换机（根网桥ID）。 （2）计算自身到根交换机的最短路径。 （3）对于每个LAN网段，指定一台交换机作为最接近根的交换机，称它为指定交换机。指定交换机处理所有从LAN到根交换机的通信。 （4）每个非根交换机选择自身的一个端口作为根端口，它是到根交换机路径最短的接口。 （5）在每个网段上选择属于生成树一部分的端口作为指定端口。非指定端口将被阻塞掉。 （6）根端口和指定端口处进入发转发状态（Forwarding），其他的冗余端口处于阻塞状态（Forwarding或Discarding）。

  5. STP的原理 2. 选择根网桥 每个网桥本身分配置一个惟一的标识（BID）。BID通常由网桥优先级（2字节）和网桥MAC地址（6字节）所构成。根据IEEE802d的规定，缺省的优先级是32768。 如图所示，两台交换机都使用相同的缺省优先级，则具有更小MAC地址的交换机成为根网桥。

  6. STP的原理 3. STP的工作过程 如图所示，显示了生成树协议的工作过程。 （1）选择根网桥 三个网桥在缺省优先级是32768的情况下，再比较网桥MAC地址后，选择出根网桥为网桥A。 （2）选择根端口 网桥C的根端口为端口1/1。 网桥B的根端口为端口1/1。

  7. STP的原理 （3）选择指定端口 桥接网络中的每个网段都有一个指定端口。该端口起到了单独桥接端口的作用，也就是负责发送和接收在该网段和根网桥之间的流量。包含某一网段的指定端口的网桥称为该网段的指定网桥。 网段1的指定端口为网桥A（根网桥）的端口1/1。 网段2的指定端口为网桥A的端口1/2。 网段3中，网桥B的端口1/2的成为指定端口，网桥C的端口1/2成为非指定端口。 网桥C的端口1/2处于阻塞状态，其余端口处于转发状态，一个生成树的拓扑结构也就决定了。

  8. STP的原理 4. STP的路径成本 STP的路径成本是路径上所有链路的带宽的总路径成本累积值。表中列出了IEEE802d规定以太网中链路的路径成本值。

  9. STP的原理 5．STP的缺点 STP协议的缺陷主要表现在收敛速度上。 如图所示，描述了影响到整个生成树性能的三个计时器。 生成树经过一段时间（默认值是50秒左右）稳定之后，所有端口或者进入转发状态，或者进入阻塞状态。STP BPDU仍然会定时（默认每隔2秒）从各个交换机的指定端口发出，以维护链路的状态。

  10. RSTP简介 生成树协议最主要的缺点是端口从阻塞状态到转发状态需要两倍的转发延时，导致网络的连通性至少要几十秒的时间之后才能恢复。 1．快速生成树协议RSTP的改进之处 RSTP协议在STP协议基础上做了三点重要改进，使得收敛速度快得多（最快1秒以内），IEEE802w协议又称为快速生成树协议RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）。

  11. RSTP简介 第一点改进：为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口（Alternate Port）和备份端口（Backup Port）两种角色，当根端口/指定端口失效的情况下，替换端口/备份端口就会无时延地进入转发状态。 第二点改进：在只连接了两个交换端口的点对点链路中，指定端口只需与下游交换机进行一次握手就可以无时延地进入转发状态。 第三点改进：直接与终端相连而不是把其他网桥相连的端口定义为边缘端口（Edge Port）。

  12. RSTP简介 RSTP协议可以与STP协议完全兼容，RSTP协议会根据收到的BPDU版本号来自动判断与之相连的交换机是支持STP协议还是支持RSTP协议，如果是与STP协议交换机互连就只能按STP的forwarding方法，过30秒再forwarding，无法发挥RSTP的最大功效。

  13. STP的配置 在进行STP配置时，由于交换机的类别和交换机的IOS版本不同，STP的配置也尽相同。

  14. STP的配置 实例 5-4 STP默认行为 如图所示，在两台2950交换机上可能会形成桥接环路，通过观察默认的STP行为，生成树逻辑地移去了冗余链路

  15. STP的配置 （1）实验步骤 ① 基本配置。 ② 在交换机2950-A上使用show spanning-tree 命令检查STP。 ③ 在交换机2950-B上使用show spanning-tree 命令检查STP。 （2）注意事项 本实验的结果可能不同。生成树是基于交换机的MAC地址进行操作。

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