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1、STP配置案例1 簡(jiǎn)介在二層交換網(wǎng)絡(luò)中,一旦存在環(huán)路就會(huì)造成報(bào)文在環(huán)路內(nèi)不斷循環(huán)和增生,產(chǎn)生廣播風(fēng)暴,從而占用所有的有效帶寬,使網(wǎng)絡(luò)變得無(wú)法正常通信。 在這種環(huán)境下生成樹協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生,生成樹協(xié)議是一種二層管理協(xié)議,它通過(guò)有選擇性地阻塞網(wǎng)絡(luò)冗余鏈路來(lái)達(dá)到消除網(wǎng)絡(luò)二層環(huán)路的目的,同時(shí)具備鏈路備份功能。 生成樹協(xié)議和其他協(xié)議一樣,是隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展而不斷更新?lián)Q代的。最初被廣泛應(yīng)用的是IEEE802.1D-1998 STP(Spanning Tree Protocol,生成樹協(xié)議),隨后以它為基礎(chǔ)產(chǎn)生了IEEE
2、 802.1w RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol,快速生成樹協(xié)議)和IEEE 802.1s MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多生成樹協(xié)議)。三種生成樹協(xié)議特點(diǎn)比較: 2 實(shí)現(xiàn)說(shuō)明2.1 華為實(shí)現(xiàn)說(shuō)明Ø STP在交換機(jī)所有版本,所有形態(tài)都支持。Ø 華為交換機(jī)默認(rèn)STP模式是MSTP。需要運(yùn)行STP或RSTP模式
3、時(shí),必須要手動(dòng)配置。Ø 華為交換機(jī)在STP模式下,使用的端口角色和RSTP是一樣的,也就是說(shuō)支持下面5種端口角色:指定端口、根端口、Alternate端口、Backup端口和邊緣端口。Ø 華為交換機(jī)在STP模式下,支持下面4種保護(hù)功能:BPDU保護(hù)、Root保護(hù)、環(huán)路保護(hù)和防TC-BPDU攻擊保護(hù)。Ø 版本差異說(shuō)明:l 從V100R006版本開始,華為X7交換機(jī)全局默認(rèn)使能STP功能。l V200R001版本及之后版本,開始支持邊緣端口屬性自動(dòng)探測(cè)功能。即
4、如果端口從未收到過(guò)BPDU報(bào)文,則邊緣端口屬性自動(dòng)生效(端口下不會(huì)自動(dòng)生成stp edged-port enable配置)。l V200R001版本及之后版本,如果端口已經(jīng)配置stp edged-port enable,可以再配置根保護(hù)和環(huán)路保護(hù),而其他版本會(huì)提示Error。 2.2 其他廠商實(shí)現(xiàn)Ø H3Cl H3C交換機(jī)STP相關(guān)命令配置與S系列交換機(jī)基本沒有差異。l H3C交換機(jī)默認(rèn)采用legacy標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算路徑開
5、銷,而S系列交換機(jī)默認(rèn)為dot1t。在與S系列交換機(jī)對(duì)接時(shí),建議配置相同的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。l 某些H3C老形態(tài)設(shè)備,全局不使能STP或全局使能端口不使能STP時(shí),端口收到BPDU報(bào)文后,可以當(dāng)做普通組播數(shù)據(jù)報(bào)文在VLAN內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)。S系列交換機(jī)端口默認(rèn)會(huì)丟棄。 Ø CiscoCisco交換機(jī)所支持的生成樹協(xié)議類型分別有:PVST(Per VLAN Spanning Tree)、PVST+(Per VLAN Spanning Tree Plus)、Rapid-PVST+(Rapid Per VLAN Spanning Tree Plus)和M
6、ST(Multiple Spanning Tree)。這幾種生成樹協(xié)議的某些BPDU報(bào)文采用其私有的報(bào)文格式,與IEEE標(biāo)準(zhǔn)的BPDU報(bào)文格式不一樣。 l 當(dāng)Cisco交換機(jī)運(yùn)行私有的PVST+或Rapid-PVST+生成樹協(xié)議時(shí),與S系列交換機(jī)能否互通,取決于Cisco側(cè)的端口鏈路類型: 如果端口鏈路類型為trunk且退出VLAN 1,與S系列交換機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)互通。Cisco側(cè)端口在非VLAN 1中發(fā)送其私有的BPDU報(bào)文,S系列交換機(jī)默認(rèn)不會(huì)處理該報(bào)文,當(dāng)做普通組播數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)
7、發(fā),可以通過(guò)配置l2protocol-tunnel進(jìn)行透?jìng)?。S系列盒式交換機(jī)通過(guò)l2protocol-tunnel透?jìng)鱌VST+報(bào)文時(shí),全局需要配置bpdu mac-address 0100-0ccc-cccd。 如果端口鏈路類型為trunk而且加入VLAN 1,只可以在VLAN 1中與S系列交換機(jī)互通。 如果端口鏈路類型為access,可以與S系列交換機(jī)互通。 l 當(dāng)Cisco交換機(jī)運(yùn)行MST協(xié)議時(shí)
8、,可以理解為標(biāo)準(zhǔn)的MSTP模式,可以與S系列交換機(jī)互通。但是需要注意:在使用MSTP協(xié)議的S系列交換機(jī)與使用MST的Cisco交換機(jī)采用相同的域配置(域名、修訂級(jí)別、VLAN與實(shí)例的映射關(guān)系)的情況下,要想實(shí)現(xiàn)域內(nèi)互通,需要在S系列交換機(jī)端口配置摘要偵聽功能stp config-digest-snoop。這是兩者由于采用不同的密鑰來(lái)生成MSTP的摘要信息,因此端口發(fā)送的BPDU報(bào)文中的摘要信息不同。由于摘要信息不同,則屬于不同的MST域,會(huì)進(jìn)行域間互通。 注意以下介紹的STP是狹義的STP,即IEEE 802.1D-1998 中定義的STP 協(xié)議。
9、160;3 STP原理3.1 協(xié)商原則STP協(xié)議是根據(jù)4個(gè)維度進(jìn)行選舉協(xié)商的,設(shè)備之間通過(guò)發(fā)送BPDU報(bào)文,經(jīng)過(guò)4個(gè)維度的比較,最終會(huì)阻塞綜合能力最差的端口。 選舉維度(橋ID,累計(jì)根路徑開銷,發(fā)送設(shè)備BID,發(fā)送端口PID) 3.2 角色和狀態(tài)經(jīng)過(guò)4個(gè)維度的比較,最終會(huì)協(xié)商出端口的角色和狀態(tài),確定報(bào)文流量的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。STP角色的定義,如圖所示。Ø
10、; 根橋:就是橋ID最小的設(shè)備。橋ID是由16位的橋優(yōu)先級(jí)與橋MAC地址構(gòu)成。BID橋優(yōu)先級(jí)占據(jù)高16位,其余的低48位是MAC地址。華為交換機(jī)默認(rèn)橋優(yōu)先級(jí)都是32768。所以在不修改橋優(yōu)先級(jí)時(shí),MAC地址最小的設(shè)備就是根橋。 Ø 指定端口:就是負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)BPDU報(bào)文的端口。根橋上的端口都是指定端口。該端口可以正常轉(zhuǎn)發(fā)流量。Ø 根端口:就是去往根橋路徑開銷最小的端口。該端口可以正常轉(zhuǎn)發(fā)流量。Ø 阻塞端口:就是禁止轉(zhuǎn)發(fā)流量的端口。從上面的官方定義,可以看出:STP協(xié)商完成后,端口要么
11、被阻塞,要么正常轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文。其實(shí)在STP進(jìn)行協(xié)商的過(guò)程中,是有一些中間狀態(tài)的。 3.3 報(bào)文格式STP協(xié)議報(bào)文是通過(guò)BPDU報(bào)文封裝的,目的MAC是組播MAC:01-80-C2-00-00-00,封裝格式是IEEE 802.3。 3.4 BPDU報(bào)文處理流程3.4.1 BPDU報(bào)文的分類Ø 配置BPDU報(bào)文:根據(jù)F
12、lags標(biāo)記位,分為3類 第一類配置BPDU報(bào)文: Flags的TCA和TC位都置為0的配置BPDU報(bào)文 第二類配置BPDU報(bào)文: Flags的TCA和TC位都置為1的配置BPDU報(bào)文 第三類配置BPDU報(bào)文:Flags的TCA位置為0,TC位置為1的配置BPDU報(bào)文Ø TCN BPDU報(bào)文: BPDU Type為0x80的BPDU報(bào)文,叫做TCN BPDU報(bào)文 3.4.2
13、; BPDU報(bào)文的處理流程 3.4.3 BPDU報(bào)文格式Ø 配置BPDU報(bào)文:BPDU Type為0x00的BPDU報(bào)文,都叫做配置BPDU報(bào)文1. 第一類配置BPDU報(bào)文: Flags的TCA和TC位都置為0的配置BPDU報(bào)文該報(bào)文用于STP狀態(tài)的協(xié)商和維持。具體報(bào)文格式如下:
14、;2. 第二類配置BPDU報(bào)文: Flags的TCA和TC位都置為1的配置BPDU報(bào)文該報(bào)文用于通知下游設(shè)備停止發(fā)送TCN BPDU報(bào)文。具體報(bào)文格式如下: 3. 第二類配置BPDU報(bào)文: Flags的TCA位置為0,TC位置為1的配置BPDU報(bào)文該報(bào)文用于通知下游設(shè)備刪除MAC地址表項(xiàng)。具體報(bào)文格式如下:Ø TCN BPD
15、U報(bào)文:BPDU Type為0x80的BPDU報(bào)文,叫做TCN BPDU報(bào)文,用于通知上游設(shè)備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兏?。具體報(bào)文格式如下: 4 使用注意事項(xiàng)Ø 盒式交換機(jī)需要通過(guò)“bpdu enable”使能BPDU報(bào)文上送CPU處理的功能,才能使STP報(bào)文上送CPU處理,否則STP狀態(tài)無(wú)法收斂。V100R005及之前版本,在S2700系列設(shè)備,檢查全局是否配置bpdu enable;其他系列盒式交換機(jī),檢查物理端口、Eth-trunk接口下是否配置bpdu enable。V100R006及后續(xù)
16、版本,對(duì)應(yīng)形態(tài)設(shè)備全局或端口默認(rèn)使能bpdu enable。 Ø Eth-Trunk接口使能STP時(shí),建議修改Eth-Trunk接口的cost值使其小于物理端口的cost值,使其不易協(xié)商為備份端口。一是因?yàn)镋th-Trunk接口的開銷為單個(gè)成員接口的開銷除以成員接口數(shù)量,當(dāng)成員口狀態(tài)變化時(shí)Eth-trunk接口的cost值會(huì)變化;二是cost值越小說(shuō)明鏈路質(zhì)量越高。 Ø 通過(guò)命令“display stp brief”查看端口狀態(tài)時(shí),只會(huì)顯示使能STP且UP的端口。 Ø
17、可以通過(guò)修改路徑開銷和發(fā)送者的BID,選擇阻塞指定的端口。 5 配置舉例5.1 組網(wǎng)需求如圖所示,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD通過(guò)環(huán)形組網(wǎng)備份鏈路。希望通過(guò)運(yùn)行生成樹協(xié)議阻塞端口,將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)修剪成無(wú)環(huán)路的樹形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Ø 在主鏈路故障時(shí),對(duì)切換到備份鏈路的時(shí)間要求不高,要求配置簡(jiǎn)單,所以這里使用STP模式。Ø SwitchA設(shè)備的性能較
18、高,希望作為根橋,SwithB為備份根橋。Ø SwtichC和SwitchD設(shè)備連接用戶,希望阻塞SiwtchC和SwitchD之間的鏈路。Ø SwitchC和SwitchD連接用戶的接口GE0/0/3不要參與STP計(jì)算。 5.2 配置思路采用如下的思路配置STP:1. 配置模式是STP模式。2.
19、160; 配置SwitchA為根橋,SwitchB為備份根橋。3. 統(tǒng)一使用默認(rèn)路徑開銷。華為交換機(jī)默認(rèn)的路徑開銷計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)使用的是標(biāo)準(zhǔn)的dot1t。GE接口默認(rèn)路徑開銷是20000,而Ethernet接口默認(rèn)路徑開銷是200000。注意:eNSP模擬器中,STP的路徑開銷默認(rèn)是1。4. SwitchC和SwitchD的GE0/0/3端口去使
20、能STP協(xié)議。5. SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD使能STP協(xié)議。 5.3 操作步驟步驟1:配置模式為STP模式。<HUAWEI> system-viewHUAWEI sysname SwitchASwitchA stp mode stp<HUAWEI> system-viewHUAWEI sysname
21、SwitchBSwitchB stp mode stp<HUAWEI> system-viewHUAWEI sysname SwitchCSwitchC stp mode stp<HUAWEI> system-viewHUAWEI sysname SwitchDSwitchD stp mode stp 步驟2:配置SwitchA為根橋,SwitchB為備份根橋。SwitchA stp root primary /也可以使用命令stp priorit
22、y 0 配置優(yōu)先級(jí)為0,和stp root primary的作用是一樣的。SwitchB stp root secondary /也可以使用命令stp priority 4096 配置優(yōu)先級(jí)為4096,和stp root secondary的作用是一樣的。 步驟3:去使能SwitchB和SwitchC設(shè)備GE0/0/3端口的STP功能。SwitchC interface gigabitethernet0/0/3SwitchC-GigabitEthernet0/0/3 stp disableSwitchC-GigabitEthernet0/0/3 quitSwitchD interface gigabitethe
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