浅谈STP——生成树协议

Posted 2020-10-14

     STP（spanning-tree protocol）生成树协议，作用在2层网络/交换网络中，实现链路冗余的同时，防止环路的产生。

     那么STP是如何让实现防止环路的产生？可以分为三个大方面来一同完成的；

一.确定交换机角色：

    1.根交换机

    2.非根交换机

    判定选举原则：任何一个交换机在STP中，都有名字BID- bridge id ， 桥ID；

                  BID的组成：  优先级  +  MAC地址(基mac)；首先比较优先级，越小越好，为根交

                  换机；其次比较MAC，越小越好，为根交换机；

二.确定端口角色：

    1.根端口：任何一个非根交换机上，有且只有一个距离根交换机最近的端口；

    2.指定端口：任何一个“冲突域/网段”有且只有一个距离根交换机最近的端口；

    3.非指定端口：其他端口，都叫做“非指定端口”

    备注：到根交换机的距离的表示：cost - 开销

三.端口状态：

    1.down：关闭状态

    2.listening : 侦听，该状态保持15s

    3.learning  ：学习，该状态保持15s

    4.forwarding：转发

    5.block：阻塞

    当把这些角色确定清楚后，非指定端口将不能进行数据的转发，只有当其它线路出现问题时，非指定端口才可以正是“上位”变成指定端口，进行数据的转发，从而达到2层网络的链路沉余又避免了环路的产生。

    扩展延伸：STP的类型

    1.STP：生成树，802.1d 公有标准--- PVST—> per-vlan STP 

    2.RSTP：快速生成树，802.1w ，公有标准

    3.MSTP：多生成树，802.1s，公有标准

    注意：   
    其实现在在设备上默认运行的都是 PVST (PVST+)  即基于 VLAN 的 STP 。在 STP 中引入了    
    VLAN 以后，就可以实现数据流量的负载均衡。    

    例如：
    两个核心交换机 Core-1和Core-2；
    将Core-1作为vlan1和vlan2的根，vlan3和vlan4的辅根；
    将Core-2作为vlan3和vlan4的根，vlan1和vlan2的辅根；
    其他交换机作为一个普通的非根交换机
 
在Core-1上面的配置：
1、创建vlan；
       vlan 1
       vlan 2
       vlan 3
       vlan 4
2、将vlan1和vlan2的STP优先级调整为0；
   将vlan3和vlan4的STP优先级调整为小于默认的32768；
      但是得大于“主根交换机”的优先级；
      Core-1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 0
      Core-1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 0
      Core-1(config)#spanning-tree vlan 3 priority 4096
      Core-1(config)#spanning-tree vlan 4 priority 4096
 
       
在Core-2上面的配置：
1、创建vlan；
       vlan 1
       vlan 2
       vlan 3  
       vlan 4
2、将vlan3和vlan4的STP优先级调整为0；
   将vlan1和vlan2的STP优先级调整为小于默认的32768；
     但是得大于“主根交换机”的优先级；
      Core-1(config)#spanning-tree vlan 3 priority 0
      Core-1(config)#spanning-tree vlan 4 priority 0
      Core-1(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096
      Core-1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 4096