STP生成樹協議(原理 實驗)

2021-10-08 13:33:33 字數 3778 閱讀 3963

交換機工作原理回顧:

1.基於源mac位址學習

2.基於已知目標mac位址**

3.當目標mac位址未知時,泛洪處理

4.交換機收到廣播/組播幀時,無條件泛洪處理

5.交換機乙個介面可以學習多個mac位址

6.交換機學習到同乙個mac位址,但是是從不同的埠學習到的,此時,將此mac與後學習到的埠繫結起來

為了解決環路的問題,所以產生了stp生成樹協議

為什麼要有生成樹協議?

因為當有環路存在時,廣播的傳送會引起全網的廣播風暴,因此需要打破環路生成的條件,而生成樹協議就是解決二層廣播風暴的重要手段,另外我們會阻塞一些埠,打破環路生成條件,當鏈路出現問題時,這些被阻塞的埠可以過渡到**狀態,實現鏈路的備份的作用。

stp生成樹的作用:

消除環路(自動計算阻塞哪個埠)

鏈路備份(原來阻塞的埠進行up)

bpdu網橋協議資料單元:

stp的各種選舉是通過交換bpdu報文來實現的,bpdu是直接封裝在乙太網幀中的。

對於參與stp的所有sw,它們都通過資料訊息的交換來獲取網路中其他sw的資訊,這種訊息被稱為bpdu。

bpdu是直接封裝在二層的協議

bpdu的功能:

1.選舉根橋

2.確定冗餘路徑的位置

3.通過阻塞特定埠來避免環路

4.通過網路的拓撲變更

5.監控生成樹的狀態

bpdu每2s由根橋傳送一次。(擁有最小bridge-id的交換機成為根橋)

最初的網路,每個sw都認為自己是根橋,都會傳送bpdu,比較lowest bid,選舉出乙個根橋,此時就只有根橋傳送bpdu。非根橋只進行**,**時只修改bridge-id和cost欄位。

bpdu分兩種型別:

配置bpdu—通常由根網橋以週期性間隔發出,包括了stp引數,用於進行各種選舉。

tcn(topology change notification拓撲變更通告)bpdu—這種bpdu是當交換機檢測到拓撲發生變更時所產生。

tcnbpdu:這種bpdu是sw檢測到拓撲變更時產生的。可由非根網橋發出。

設定成根網橋兩種方法:

1.修改網橋優先順序命令

[sw1]stp priority 0(數值需要設定為4096的倍數)

2.設定此網橋為根網橋

[sw1]stp root primary(優先順序將變為0)

檢視誰是根網橋的命令:

display stp

埠角色:

rp:根埠.每個非根網橋上有且只有乙個,選舉到達根網橋上路徑開銷值最小的成為根埠

dp:指定埠.根網橋上每個埠都是指定埠,非根網橋上需要**資料的埠也是指定埠

ap:預備埠.該介面狀態為blocking狀態,只收bpdu,不發bpdu

埠狀態描述:

disabled(禁用狀態):不**資料幀,不學習mac位址表,不參與生成樹計算.

blocking(阻塞狀態):不**資料幀,不學習mac位址表,接收並處理bpdu,不傳送bpdu

listening(監聽狀態):不**資料幀,不學習mac位址表.參與生成樹計算,接收並傳送bpdu

learning(學習狀態):不**資料幀,學習mac位址表,參與生成樹計算,接受並傳送bpdu

forwarding(**狀態):**資料幀,學習mac位址表,參與生成樹計算,接受並傳送bpdu

埠由blocking過度到forwarding有50s延時,blocking到listening有20s老化時間,listening到learning有15s過度時間,learning到forwarding有15s過度時間.

ap:blocking狀態 rp和dp:forwarding狀態

**狀態和阻塞狀態是穩定狀態,監聽和學習狀態是過渡狀態

注意:華為模擬器裡阻塞狀態顯示的是discarding

選舉根埠、指定埠的規則:

1:lowest path cost to root bridge (到達根的最小路徑開銷)

2:lowest secder bid(最小的傳送方bid)

3:lowest sender port id (最小的傳送方pid)埠優先順序(預設128)+傳送方埠號

bw cost

10m 100

100m 19

1g 4

10g 2

rstp:快速生成樹協議 縮短生成樹埠由阻塞到**狀態的過度時間

(blocking到forwarding只要30s)

開啟快速生成樹方法

[huawei]stp enable

[huawei]stp mode rstp

mstp:多例項生成樹,讓指定的乙個vlan或者是多個vlan生成一棵樹,實現鏈路的負載均衡 (生產環境常用)

stp mode mstp       ##stp模式設定為mstp

stp region-configuration ##進入mstp設定模式

region-name huawei ##區域名稱為huawei

revision-level 1 ##版本級別為1

instance 1 vlan 10 ##定義例項1為vlan10

instance 2 vlan 20 ##定義例項2為vlan20

active region-configuration ##對mstp配置儲存

[huawei]stp instance 1 root primary ##定義本交換機為例項1的根

[huawei]stp instance 2 root secondary ##定義本交換機為例項2的備選根

1.先使用hybrid口使得兩台pc互通

2.檢視各個交換機此時的介面狀態

3.按照步驟配置多例項生成樹

配置如下:

stp mode mstp       ##stp模式設定為mstp

stp region-configuration ##進入mstp設定模式

region-name huawei ##區域名稱為huawei

revision-level 1 ##版本級別為1

instance 1 vlan 10 ##定義例項1為vlan10

instance 2 vlan 20 ##定義例項2為vlan20

active region-configuration ##對mstp配置儲存

[huawei]stp instance 1 root primary ##定義本交換機為例項1的根

[huawei]stp instance 2 root secondary ##定義本交換機為例項2的備選根

4.檢視配置結果

STP生成樹協議

stp生成樹協議主要用來解決二層環路問題。2個交換機之間只有一條鏈路,造成網路可靠性不高,因此新增一條線路提高可靠性。但是這樣會帶來環路問題,環路又帶來二層廣播風暴和mac表紊亂等問題。為了解決這些問題,sip協議應運而生。stp根據一定的演算法將環路的某處進行堵塞,在單鏈路出現故障時,再將該處的堵...

生成樹 STP協議

stp協議主要是保證網路中不會出現環路,防止廣播風暴產生 stp協議主要進行的執行過程是 1.選舉根交換機 所有交換機而言 2.選舉根埠 非根交換機 3.選舉指定埠 不同網段交換機 選舉步驟 說明 網橋 交換機id 下面我都直接稱網橋id 交換機的優先順序和mac位址的組合 比較方式 先比較交換機a...

STP(生成樹協議)

交換網路環路會導致 廣播風暴的形成 多幀複製 mac位址表紊亂 stp spanning tree protocol 是生成樹協議的英文縮寫。該協議可應用於在網路中建立樹形拓撲,消除網路中的環路,樹與圖的最大不同則是,圖是有環路的,樹則是沒有環路的。用樹的特性來解決網路環路的問題是再合適不過的啦。在...