STP生成树相关

Posted 2020-10-11

端口协商参数：

 speed - 速率； 

 duplex - 双工模式

   半双工 - 同一时刻，只能收或者发；

   全双工 - 同一时刻，可以同时收和发；

建议：不同类型的设备之间进行互联链路时，需要手动指定速率和双工

传统交换网络存在的问题：

单点故障   

 解决方案：

增加冗余链路

增加冗余设备       

环路是如何形成

  数据转发环路；

产生环路的数据，会不断的在网络中进行传输，从而消耗

网络中链路资源和设备资源；

 解决方案：

在交换机上运行 STP 协议；       

STP  - 生成树协议； （802.1D）

-作用

  存在冗余链路的情况下，实现环路的防护；

  在LAN中，保证任何两个通信终端之间永远只有一个最短无环的转发路径。

    -实现

BPDU - 桥接协议数据单元

    -分类

PVST \ RSTP  \ MSTP 

工作过程：

1、确定交换机角色

 根交换机

 非根交换机

 原则：比较每个交换机的 BID（桥ID），越小越好；

 组成：

   优先级+MAC

   优先级 - 默认是32768

  MAC - 交换机的主板MAC（基MAC）

查看命令：show version 

       

2、确定端口角色

   根端口 - 每一个非根交换机只有一个 距离 根交换机最近的口

   指定端口 - 每一个“冲突域”中都存在一个距离根交换机最近的口

   非指定端口- 其他所有端口，都叫做非指定端口

   如何表示“距离” 

在 STP 中，通过　cost　表示一个路径的距离；

对于某些链路，均有默认的 cost 值：

10M - cost 100 ； 

100M - cost 19 ; 

1G - cost 4 ;

10G - cost 2 ;

  BPDU - 

Root-ID   #表示根交换机是谁；

Cost      #表示发送该BPDU的交换机到达 根交换机 的距离

BID       #表示发送该BPDU的交换机的名字；

Port-ID   #表示发送方交换机是在哪个端口发送出来的；

-组成：

端口优先级.端口号

-优先级默认值为 128 ； 

3、确定端口状态

   disable     #相当于shutdown，此时端口不能使用；

   listening   #侦听，该状态侦听的是BPDU，用于确定端口角色

   learning    #学习，该状态学习的是MAC,形成MAC地址表；

   forwarding  #转发， 即端口的最终转发状态；（根端口 、指定端口）

   blocking    #阻塞，此时的端口是不可以发送数据的；（非指定端口）  

修改交换机的 STP 优先级：

SW2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 0   #手动指定

or

spanning-tree vlan 1 root priority #自动识别成为根

导致的结果，此时网络中的“根交换机”由 SW1 变成了 SW2 ； 

注意：当我们修改交换机的优先级的时候，发现问题：

 

SW2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 1

% Bridge Priority must be in increments of 4096.

% Allowed values are:

  0     4096  8192  12288 16384 20480 24576 28672

  32768 36864 40960 45056 49152 53248 57344 61440 

即：交换机的 STP 优先级必须得是 4096 的倍数；

开启一个 VLAN 的 STP 协议： 

     默认情况下，交换机为每个 VLAN 打开了 STP ； 

     想关闭：no spanning-tree vlan 200

     验证：show spanning-tree

交换机如何区分不同 VLAN 的 BPDU ：

我们使用 BID 中的 2 个字节的优先级中的 低12 bit 作为vlan 号 ；

 由此得出：

 前面2个字节的优先级字段，真正用来表示优先级的，仅有4

 bit ； 所有呢，优先级只能有 16 个 ； 

 但是，在表示优先级数值的时候，后面的12bit，都必须算上

 同时，必须是0；

 即，每个交换机的 STP 的优先级，都是 2的12次方的 0-15

 倍数，即 4096的倍数；

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