STP与MSTP

一、交换网络环路的形成

1）广播风暴的形成

2）多帧复制

3）MAC地址表紊乱

二、STP简介

1.STP-Spanning Tree Protocol（生成树协议）

1）逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生

2）当线路故障，阻塞接口被**，恢复通信，起备份线路的作用

2.生成树算法分为3个步骤

1）选择根网桥（Root Bridge）

2）选择根端口（Root Ports）

3）选择指定端口（Designated Ports）

其中网桥就是交换机

3.网桥ID（BID）

1）网桥ID是唯一的

2）选择交换网络中网桥ID最小的交换机成为根网桥

3）网桥包括网桥优先级和网桥的MAC地址。 默认取值是32768，取值范围是0~65535

网桥IP就是交换机IP，缺省值就是默认值

3.STP的计算过程

以此拓扑图为例

结论：根网桥为SW2，SW2上的端口为指定端口，SW3上图端口ID最小，所以为根端口

3.1选择根端口的依据

1）到根网桥最低的根路径成本
2）直连的网桥ID最小
3）端口ID最小

其中：根桥上的端口全是指定端口；在每个网段上，选择1个指定端口；非根桥上的指定端口，选择顺序

a：根路径成本最低 b:所在交换机的网桥ID的值最小 c：端口ID的值最小

3.2 根路径成本

1）网桥到根网桥 的路径上所有链路的成本之和，如下图所示

带宽与成本的关系

带宽越大成本越小

4.BPDU（桥协议数据单元）

1、BPDU是个传输载体，用来交换机之间交换网桥ID和根路径成本等信息
2、BPDU使用组播发送BPDU
3、BPDU类型包括 配置BPDU和 拓扑变更通告（TCN）BPDU（其中拓扑变更通告用于通告网络拓扑的变化）
4、BPDU报文字段 包括 根网桥ID、根路径成本、发送网桥ID、端口ID

5.STP的收敛：

交换机端口的STP状态：

6.STP的计时器

1、Hello时间
2、转发延迟
3、最大老化时间

注意：IEEE通用生成树（CST）不考虑VLAN，也就是说经过STP计算，会有一条链路被断开

三、MSTP的配置

MSTP:多生成树协议—可为每个vlan或者多个vlan为一组构造一个生成树,实现网络的页载分担(均衡)

将SW1, SW2分别做vlan10、vlan20的根网桥

[SW1]stp mode mstp ##将交换机配置成MSTP模式, MSTP兼容STP/RSTP
[SW1]stp region-configuration ##进入MSTP域视图MSTP配置模式
[SW1-mst-region]region-name huawei1 ##配置MSTP域的域名为huaweil,缺省为交换设备主控板上管理网口的MAC地址。
[SW1-mst-region]revision-level 1 ##配置MST域的MSTP修订级别为1,缺省情况下MSTP域的MSTP修订级别为0,需要将各设备的MSTP修订级别修改为一致

###配置多生成树实例和VLAN的映射关系,同一vlan的数据只能对应一个实例,而一个实例可以对应多个vlan (instance1 vlan 2 to 10)
[SW1-mst-region]instance 1 vlan 10 ###将vlan 10加入实例1中
[SW1-mst-region]instance 2 vlan 20 ###将vlan 20加入实例2中
[SW1-mst-region]check region-configuration ###查看MSTP域配置参数
[SW1-mst-region]active region-configuratior ###**MSTP域的配置(必须配置)
[SW1-mst-region]quit ###退出配置模式
[SW1]stp instance 1 root primary ##配置此交换机为实例1的主根桥
[SW1]stp instance 2 root secondary ###配置此交换机为实例2的备份根桥
[SW2]stp mode mstp
[SW2]stp region-configuration
[SW2-mst-region]region-name huawei1
[SW2-mst-region] revision-level 1
[SW2-mst-reqion]instance 1 vlan 10
[SW2-mst-reqion]instance 2 vlan 20
[SW2-mst-region]active region-configuration
[SW2-mst-region]quit
[SW2]stp instance 1 root secondary ###配置SW1交换机为实例1的备份根桥
[SW2]stp instance 2 root primary ###配置Sw2交换机为实例2的主根桥
[SW3]stp mode mstp
[SW3]stp region-configuration
[SW3-mst-region]region-name huaweil
[SW3-mst-reqion]revision-level 1
[SW3-mst-region]instance 1 vlan 10
[SW3-mst-region]instance 2 vlan 20
[SW3-mst-region]active region-configuration ###**MSTP域的配置(必须配置)
[SW1]stp enable ###在所有交换机上启用MSTP
[SW2]stp enable
[SW3]stp enable
[SW3]dis stp brief ###查看STP接口角色及状态信息