网络工程师经典技术面试题系列华为数通 STP关键理论与实战

Posted 2022-10-09

实验总结

• STP作用：破环，冗余
• BPDU = Bridge Protocol Data Unit 桥协议数据单元，包含STP详细信息，交换机每两秒发送一次
• BID = Bridge ID,桥ID，交换机的“身份证”，由 优先级（默认32768,最小为0，必须是4096倍数） + MAC 组成
• Root 根桥【整个交换网络中有且只有1个】，选出STP生成树的参考点。 比较桥ID，越小优先级越高；通过指定优先级来确认 主根、备根。通过同化、转发BPDU ，
• RootPort，RP，根端口（不需要人为设置，自动选择，可以正常收发数据帧）。所有非根交换机确认一个RP；Root选举完毕后，非根交换机选择一个RP根端口（本质是一个距离根桥更近的端口）。
• RP端口的确认依据： RPC RootPortCost 根路径开销：交换机的每个端口都有一个开销值与端口的速率有关，反比，速率越高开销越小【G口千M=开销20000】。 发送BPDU的桥ID【优先级+MAC】：越小越优。 发送者的Port ID，端口ID，PID【优先级（默认128）+端口号】：越小越优。 接收者的端口ID，越小越优
• DP端口，指定端口 Designated Port：RP端口选举完后基于每条链路确认DP端口，可以正常收数据帧，本质也是离根桥最近的端口【通常，根桥交换机接口都是DP端口】。 选举依据：RPC、发送者的BID、发送者的PID。
• STP经过选举 Root、RP、DP后，剩下的端口为AP端口 Alternate Port即堵塞备用替代端口，逻辑上堵塞，避免成环。
• STP的五种端口状态

　　　　

Disabled      禁用      不运行STP
　　　　Blocking      阻塞      只接受STP BPDU，不发送STP BPDU，不学习MAC，不转发用户数据-----AP端口状态
　　　　Listening      侦听      接受、转发STP BPDU，不学习MAC，不转发用户数据     15s
　　　　Learning      学习       接受、转发STP BPDU，学习MAC，不转发用户数据       15s
　　　　Forwarding  转发      接受、转发STP BPDU，学习MAC，转发用户数据

 　　状态转变时间

        阻塞  →  侦听     0s~20s时间
　　　　侦听  →  学习     15s时间
　　　　学习  →  转发     15s时间

端口的三种角色：RP、DP、AP，端口的角色转换【拓扑发生变化】和状态转换没有必然联系。

通过设置边缘端口【一般直接与终端设备直连】来避免因为端口状态转变耗费的时间增加了等待时间，disable直接变为forwaing

接口下开启关闭边缘端口： stp edged-port enable / disable

接口优先级高于全局优先级，可先在接口下关闭边缘端口，在从全局模式下开启边缘端口【stp edged-port default】

实验目地

• STP生成树协议配置，端口选举规则，边缘端口

实验现象

• 交换机每两秒发送一次 BPDU

• 交换机桥ID和Root根桥

• RP端口

• STP端口变化耗费时间会导致收发业务数据帧时间变长。如PC1关机重启后，再次ping其他主机耗时较长

• 关键命令
• display stp 查看交换机生成树信息

# 查看交换机生成树信息
<Huawei>dis stp
-------[CIST Global Info][Mode MSTP]-------
CIST Bridge         :32768.4c1f-cca3-1f5c
Config Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
Active Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
CIST Root/ERPC      :32768.4c1f-cc6f-7f25 / 20000

• stp priority num 设置stp 桥ID的优先级【0-32768，必须是4096倍数】
• stp root primary 主根【优先级0】，stp root secondary 备份根【优先级4096】
• dis stp brief 查看 STP 简要信息， stp edged-port enable 端口下开启边缘端口

# 设置stp 桥ID的优先级
[S1]stp priority 0
[S1]dis stp
-------[CIST Global Info][Mode MSTP]-------
CIST Bridge         :0    .4c1f-cca3-1f5c
Config Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
Active Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
CIST Root/ERPC      :0    .4c1f-cca3-1f5c / 0
[S1]stp root ?
  primary    Primary root switch
  secondary  Secondary root switch
[S1]stp root primary 
[S1]stp root secondary 
[S3]dis stp brief
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/2        ALTE  DISCARDING      NONE
[S3]
# LSW3
[Huawei-GigabitEthernet0/0/20]stp edged-port enable
# LSW9
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp edged-port enable