STP

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介绍

为了提高网络可靠性,交换网络中通常会使用冗余链路.然而,冗余链路会给交换网络带来环路风险,并导致广播风暴以及MAC地址表不稳定等问题,进而会影响到用户的通信质量.生成树协议STP(Spaning Tree Protocol)可以在提高可靠性的同时又能避免环路带来的各种问题.

二层网路设计需求和问题

• 为了提高可靠性,交换机之间会通过多条链路相连从而避免单点故障
• 但同时会带来一些灾难性的环路问题

01单点故障

02一般设计(可靠性)

1.环路问题

广播风暴 --泛洪

03广播风暴

MAC地址表震荡
04MAC地址表震荡

05Flapping_震荡

06MAC地址表震荡dismac-add

2.STP功能

spanning tree protocol 生成树协议,提供两大功能

消除环路:通过阻断冗余链路来消除网络中可能存在的环路
链路备份:当活动路径发生故障时,**备份链路,及时恢复网络连通性

许多傻瓜式交换机没有stp功能

STP操作

07STP操作

根桥是一台交换机(无根端口) ,根端口是非根交换机上的一个端口

D:指定端口
R:根端口
A:阻塞端口

BPDU

Bridge Protocol Data Unit 桥协议数据单元

使用组播 01-80-c2-00-00-00

08组播01-80-c2-00-00-00

09BPDU数据结构

BPDU类型

• 配置BPDU:Configuration
  • 选举根交换机以及确定每个交换机端口的角色和状态
  • 在初始化过程中,每个桥都主动发送配置BPDU
  • 在网络拓扑稳定以后,只有根桥主动发送配置BPDU,其他交换机在收到上游传来的配置BPDU后,才会发送自己的配置BPDU
  • 发送周期为Hello Time
  • 老化时间为Max Age
• 拓扑变更通告BPDU-TCN BPDU
  

10BPDU抓包
切换模式stp mode stp/mstp/rstp

11-2BPDU字段详解

ID

11stp三个ID

12桥ID
32768

13端口ID
128

14端口ID桥ID

开销

15路径开销

16根路径开销

17链路开销标准
默认802.1t

18stp修改路径开销和标准

STP选举过程

19根桥选举
BID最小的成为根桥(先比较优先级,在比较MAC)小的优先

20根端口选举
根端口:到达根桥最近的端口,开销最小的端口.

验证命令
dis stp brief
dis stp

21指定端口选举
DESI
用数据转发
端口都是指定端口,这个交换机是根桥
特殊情况,一个交换机两个端口互相连线,自己连自己就不是

选举案例

22STP选举案例

23STP选举案例

SW2 DP 开销一样,比较BID

24 选举

25 选举

26选举

27选举

28选举

29选举

30选举

31例题