網橋與交換機

2021-10-14 16:31:44 字數 2776 閱讀 3094

網橋或交換機用於連線多個物理的鏈路層網路或成組的站

stp通過在每個網橋禁用某些埠來工作,這樣可避免拓撲環路

用於**資料庫時,stp必須處理網橋啟用與關閉,介面卡更換或mac位址改變。stp通過網橋協議資料單元(bpdu)的幀來實現。這些幀用來形成和維護生成樹。「生長」自乙個網橋,該網橋由其他網橋選舉為「根網橋」

如何確定哪棵生成樹最適合**幀,這基於每條鏈路和根網橋的相關成本

埠狀態和角色

網橋埠可能有5個狀態:阻塞,偵聽,學習,**和禁用。

在初始化後,乙個埠進入阻塞狀態。在這種狀態下,他不進行位址學習,資料**或bpdu傳送,但它會監控接收的bpdu,並在它需要被包含在將到達的根網橋的路徑中的情況下,使埠轉換到偵聽狀態。阻塞最大時間20s

在偵聽狀態下,該埠允許傳送和接收bpdu,但不進行位址學習和資料**,經過乙個典型的15秒的**延遲,埠進入學習狀態

學習狀態下,被允許執行資料**之外的所有操作。**延遲15s

在進入**狀態並開始**資料之前,需要等待另乙個**延遲

bpdu結構

前導(7),sfd(1)—— 同步接收器

dst(6),src(6)—— 目的位址,源位址

l/t(2)————長度或型別

llc/snap(3)——邏輯鏈路控制/子網接入協議,針對bpdu設定為常數0x424203。並非都是,但是常見

prot(2)————協議字段,協議id號,被設定為0

vers(1)————版本字段,被設定為0或2,取決於使用stp或rstp

type(1)————型別字段,與版本類似

flags(1)——tc(1位)----拓撲變化

p(1位)-------建議

埠角色(2位)-----(00)代表位置,(01)代表備用,(10)代表根,(11)代表指定

l(1位)------學習

f(1位)------**

a(1位)------協議

tca(1位)----拓撲變化確認位

根id(8)————給出傳送方使用的根網橋識別符號,即從網橋id中獲取mac位址

根路徑成本(4)————在根id中指定的計算出的到達某個網橋的成本

網橋id(8)

pid(2)—————埠識別符號和由傳送方給出的埠號,它被賦在乙個可配置的1位元組優先順序字段(預設為0x80)後

msga(訊息有效期,2)————不是固定值,當根網橋發出乙個bpdu時,它被設定為0,網橋**收到的不是根埠的幀,將訊息有效期欄位+1,相當於計數器,記錄bpdu經過的網橋數量

maxa(最大有效期,2)————超時的最大期限(20s)

hello time(2)——————配置幀的傳輸週期

**延遲字段(2)——————指出處於學習和偵聽狀態的時間。所有的有效期和時間欄位可在1/256s獲得

當乙個bpdu唄乙個埠接收時,其包含的資訊在記憶體和stp演算法參與者中儲存至超時(超時發生在(maxa—msga)時刻)。如果超出乙個時間,根埠沒有接收到另乙個bpdu,根網橋宣布「死亡」,並重新根網橋選舉

建立生成樹

stp第乙個工作是選舉根網橋。根網橋是網路(或vlan)中識別符號最小(優先順序與mac位址結合的)網橋。當乙個網橋初始化的時候,它假設自己是根網橋,並用自己的網橋id作為根id欄位的值傳送配置bpdu的訊息,如果它檢測到乙個id更小的網橋,則停止傳送自己的幀,並基於收到的id更小的幀構造下一步傳送的bpdu。發出根id更小的bpdu的埠被標記為根埠(即埠再到根網橋的路徑上)。剩餘埠被設定為阻塞或**狀態

拓撲變化

在stp中,當以個埠進入阻塞或**狀態時,意味著發生拓撲變化。當網橋檢測到乙個連線變化(比如鏈路故障),它向根埠之外的埠傳送拓撲變化通知(tcn)bpdu,通知自己在樹種的父網橋,直到根為止。樹中通向根的下乙個網橋傳送通知的網橋確認tcn bpdu ,並將它們**到根。當接收到拓撲變化通知時,根網橋在後續的週期性配置訊息中設定tc位,這種訊息被網路中的每個網橋所**。冰杯處於阻塞和**的埠接收,設定這個位允許網橋減少**延時計時器的有效期。這樣,資料庫中已有的錯誤條目可被快速清除和重新學習,同時允許訪問那些錯誤的條目

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