STP（生成樹協(xié)議）總結(jié)

1、STP （成樹協(xié)議）總結(jié)章錄.什么是成樹？成樹協(xié)議（英語：Spanning Tree Protocol，STP）是種作在OSI絡(luò)模型中的第層(數(shù)據(jù)鏈路層)的通信協(xié)議，是基于RadiaPerlman在DEC作時發(fā)明的種算法被納了IEEE 802.1d中。.成樹的作三層架構(gòu)線路冗余時層橋接容易產(chǎn)環(huán)路，環(huán)路會導(dǎo)致三種情況1.播風(fēng)暴2.交換機(jī)MAC表翻滾 在同臺交換上，同個MAC地址只能映射到唯接3、同數(shù)據(jù)幀重復(fù)拷貝 最終導(dǎo)致設(shè)備性能長時間超負(fù)荷，最終導(dǎo)致過熱，重啟。為了解決這樣的問題，STP孕育，去解決環(huán)路的問題。并且還可以實現(xiàn)備份的作。三.成樹的原理和作過程原理在個層交換絡(luò)中，邏輯的阻塞部分接；形

2、成從源到標(biāo)唯路徑（即使得從根到所有的節(jié)點(diǎn)僅存在唯的路徑）；當(dāng)最佳路徑故障時，動疏通被堵塞的部分接，來繼續(xù)絡(luò)通訊；實現(xiàn)線路備份注意： 阻塞是邏輯阻塞，不是物理阻塞，所以不是shutdown作過程（即選舉過程）它的作過程就是不斷進(jìn)選舉，選舉，選舉。（1）第步選出根橋。對BPDU中的橋ID： 橋ID= 橋優(yōu)先級 + MAC地址（本地背板池）交換機(jī)作為橋設(shè)備時，關(guān)注終端設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)幀中的MAC地址；但交換機(jī)本地MAC；需要運(yùn)STP協(xié)議的交換機(jī)，必須在出時由家進(jìn)MAC的寫-存儲于交換機(jī)的背板地址池中若交換的背板地址池中MAC地址為多個，將選擇數(shù)值最的地址來進(jìn)選舉先較橋優(yōu)先級（0-65535，默認(rèn)327

3、68），優(yōu)；若優(yōu)先級致，較MAC地址，數(shù)值優(yōu)；注明： 在每棵成樹實例中，有且僅有臺交換機(jī)作為根橋；負(fù)責(zé)發(fā)送BPDU，計算和指揮整個樹的收斂；作為樹形結(jié)構(gòu)的根部，交換絡(luò)部分的中節(jié)點(diǎn)；（2）第步選出根端在每臺根橋上有且僅有個接；本地離根橋最近的接，于接收來根橋的BPDU，同時轉(zhuǎn)發(fā)終端的數(shù)據(jù)幀； 較從根橋發(fā)出，之后通過該接進(jìn)時最的cost值； 若向的cost相同，較接對端的設(shè)備的BID，優(yōu) 若對端設(shè)備的BID相同，那么較對端接的PID；優(yōu) 若對端設(shè)備的PID相同，那么較本地的PID，優(yōu)PID=端ID = 接優(yōu)先級（0-240，默認(rèn)128 優(yōu)）+ 接編號 先較優(yōu)先級，優(yōu)；若優(yōu)先級相同較接編號，數(shù)值優(yōu)（

4、3）第三步選出指定端指定端：在每段運(yùn)了STP的物理鏈路上有且僅有個接；轉(zhuǎn)發(fā)來根橋的BPDU，同時轉(zhuǎn)發(fā)終端的數(shù)據(jù)幀；根橋上所有接均為指定端；根端的對端定為指定端； 較轉(zhuǎn)發(fā)來根橋的BPDU是，出項的最cost值 若出向cost值相同，較本地的BID，優(yōu) 若本地的BID相同，較本地的PID，優(yōu) 若本地PID相同，將直接阻塞該端（4）第四步選出指定端指定端：以上所有選舉完成后，剩余各個接的；該接處于阻塞狀態(tài)；接阻塞是邏輯上的，并不是接被關(guān)閉；該接處于可以接收到數(shù)據(jù)，但不進(jìn)轉(zhuǎn)發(fā)的狀態(tài)；3.練習(xí)：畫出這三個圖的成樹題解釋：1.優(yōu)先級是默認(rèn)的2.ABCD的mac的地址值 :ABCD-F 與A-C-F 的的c

5、ost值相同，較對端的bid，c的bid于d的cid，所以F的2接是根端去掉堵塞的接之后的圖是：（這樣就是星型的了）四成樹的要求成樹在成過程中，應(yīng)該盡量的成棵星型結(jié)構(gòu)，且最短路徑樹；如上圖所：如果這樣去堵塞接，最后就是直線型。不符合要求如上圖所：如果這樣去堵塞接最后結(jié)果就是星型。注：矩形是交換機(jī)，最上的交換是根橋五.成樹的類型（五種）1.802.1D算法注意：個交換絡(luò)內(nèi)僅存在棵成樹實例；：根橋 ，根端，指定端，指定端狀態(tài)：down ， 偵聽 ， 學(xué)習(xí) ，轉(zhuǎn)發(fā)down ：所有接通電后進(jìn)下狀態(tài)偵聽：交換機(jī)收發(fā)BPDU，選出所有；根端、指定端15s后進(jìn)學(xué)習(xí)狀態(tài)；指定端進(jìn)阻塞學(xué)習(xí)：學(xué)習(xí)終端設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)

6、幀中的源mac地址，成交換機(jī)的MAC表（CAM表）；15s后進(jìn)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)發(fā)：根端、指定端可以開始轉(zhuǎn)發(fā)終端的數(shù)據(jù)幀阻塞：邏輯阻塞802.1D的收斂時間：1、初次收斂 30s 15s偵聽+15s學(xué)習(xí)2、結(jié)構(gòu)變化1）存在直連檢測 本地僅存在個阻塞端可以接收到來根橋的BPDU；需要30s收斂2）直連檢測 20s hold time等待+30s收斂=50s802.1D算法的缺點(diǎn)：1、收斂速度慢2、鏈路利率低 備份鏈路正常不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)注：在實際程中，STP只要正常運(yùn)算就會成個環(huán)的絡(luò)結(jié)構(gòu)；但位置不好，可能導(dǎo)致絡(luò)效率低下；少應(yīng)該保障根橋的位置處于 三層架構(gòu)中的匯聚層； 在交換機(jī)連接AP時，應(yīng)該保障AP所在接不被

7、其他物理接阻塞；cost值：不同帶寬 存在不同cost802.1d標(biāo)準(zhǔn)： 802.1T標(biāo)準(zhǔn)10M = 100 1000M= 20000100M=19 100M=2000001000M=410000M=2于100000M=1SWAstp pathcost-standard ? 默認(rèn)華為使802.1t標(biāo)準(zhǔn)dot1d-1998 IEEE 802.1D-1998dot1t IEEE 802.1Tlegacy Legacysw1stp mode stp 修改為802.1d算法，當(dāng)下華為默認(rèn)為MSTP；sw1stp priority 4096 修改橋優(yōu)先級sw1-GigabitEthernet0/0/1s

8、tp cost ? 修改接cost值INTEGER Port path costsw1-GigabitEthernet0/0/1stp port priority ? 修改接優(yōu)先級INTEGER Port priority, in steps of 162.PVST 基于VLAN的成樹協(xié)議依然沿了的運(yùn)算規(guī)則；區(qū)別在于，個VLAN中存在棵樹；PVST cisco私有 基于vlan的成樹協(xié)議在每個vlan內(nèi)，存在棵樹，每棵樹的作原理同802.1d致；不同vlan的BPDU區(qū)別在于橋優(yōu)先級；優(yōu)先級=4096倍數(shù)+vlan id 為僅可修改4096倍數(shù)備份，且只能修改為4096的整倍僅持 trunk道

9、封裝為ISL（cisco私有封裝）可以將不同vlan的根橋放置于不同的匯聚層設(shè)備，實現(xiàn)在不同vlan 中阻塞不同的鏈路；最終所有鏈路均被利，互為備份，提鏈路的利率；（換句話說，棵樹堵塞的部分給另個棵樹，這樣就提了鏈路的利率）優(yōu)點(diǎn)：分流，使所有物理鏈路-提利率缺點(diǎn)：1.收斂慢 2.樹多 cisco 設(shè)備中存在塊獨(dú)的stp專芯（硬件解決）3.純私有協(xié)議近持isl-（Cisco專的trunk上封裝vlan id 的標(biāo)準(zhǔn) ，另外個標(biāo)準(zhǔn)802.1q）3.PVST + 在PVST的基礎(chǔ)，兼容的封裝；且設(shè)計了部分的加速；端加速（接層連接戶的接）上鏈路加速-針對直連檢測，在滿直連檢測條件的接上，直接進(jìn)轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)

10、，省30s（只有接層設(shè)備可配置；動調(diào)本地橋優(yōu)先級和接cost；根橋）加速針對次優(yōu)BPDU 剩去20s的hold time 所有交換機(jī)均可配置優(yōu)點(diǎn)：利率（個vlan棵樹） 部分加速 兼容802.1q缺點(diǎn)：1、收斂慢（加速不徹底） 2、樹多（僅cisco存在單獨(dú)的芯，友商法負(fù)荷）快速成樹cisco的RSTP 基于vlan的快速成樹 - 個vlan棵樹 pvst+的升級 樹多公有RSTP（802.1w） 整個交換絡(luò)棵樹 802.1d的升級 棵樹快速的原理：1、取消了計時器，是在個狀態(tài)作完成后，直接進(jìn)下狀態(tài)；2、分段式同步，兩臺設(shè)備間逐級收斂；使請求和同意標(biāo)記；依賴標(biāo)記位的第1和第6位3、BPDU的保

11、活為6s；hello time 2s；4、將端加速（邊緣接）、上鏈路加速、加速集成了5、兼容802.1d和PVST，但802.1d和PVST沒有使標(biāo)記位中的第1-6位，故不能快速收斂；因此如果絡(luò)中有臺設(shè)備不持快速收斂，那么其他開啟快速收斂的設(shè)備也不能快速；當(dāng)tcn消息出現(xiàn)時，不需要等待根橋的BPDU，就可以刷新本地的cam表；切記:接默認(rèn)為半雙時，即便運(yùn)RSTP，依然基于慢速的802.1D算法來收斂；sw1stp mode rstp （快速成樹）邊緣接于連接PC的接，旦被設(shè)定為邊緣接；將不再進(jìn)BPDU的發(fā)送，且不進(jìn)STP的收斂，直接為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)； 但若該接收到了對端的BPDU，將失去邊緣特性，重

12、新正常收斂；sw1interface GigabitEthernet 0/0/1sw1-GigabitEthernet0/0/1stp edged-port enable （邊緣接）sw1stp priority ? 修改橋優(yōu)先級INTEGER Bridge priority, in steps of 4096sw1stp root ? 快速定義根橋 （primary 主要根，優(yōu)先級減去兩個4096。Secondary 備份根 減去個4096 ）primary Primary root switchsecondary Secondary root switchsw1-GigabitEthern

13、et0/0/1stp port priority ? 修改接優(yōu)先級INTEGER Port priority, in steps of 16sw1-GigabitEthernet0/0/1stp cost ? 修改接costINTEGER Port path cost5.MSTP/MST/802.1S 華為設(shè)備默認(rèn)使該協(xié)議繼承了快速成樹的基礎(chǔ)； 將多個vlan放置于個組內(nèi)，基于每個組棵成樹；不同組間的BPDU中優(yōu)先級= 4096倍數(shù)+組號配置命令r1stp mode mstp默認(rèn)存在組0，且所有vlan默認(rèn)處于該組；優(yōu)先級= 32768+0分組sw1stp enablesw1stp regio

14、n-configurationsw1-mst-regionregion-name a 所有設(shè)備應(yīng)在個域內(nèi)sw1-mst-regioninstance 1 vlan 1 to 5 創(chuàng)建組1放 vlan1到5sw1-mst-regioninstance 2 vlan 6 to 10sw1-mst-regionactive region-configuration 激活當(dāng)前配置（必須配置該指令）切記：若將創(chuàng)建某個組，但該組內(nèi)的vlan，在本交換機(jī)上沒有創(chuàng)建，同時沒有為該vlan服務(wù)的接；該組將沒有任何信息；整個交換絡(luò)中所有設(shè)備的分組信息必須完全致；即以上配置在交換絡(luò)中的所有設(shè)備要模樣定義本地為組1 的主根，組2 的備份根stp instance 1 root primary 優(yōu)先級修改為0stp instance 2 root secondary 優(yōu)先級修改為4096sw1stp instance 1 priority ?INTEGER Bridge priority, in