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《stp生成樹協(xié)議原理及配置--從入門到精通》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、STP生成樹協(xié)議原理及配置—從入門到精通生成樹協(xié)議（Spanning-TreeProtocol，以下簡稱STP）是一個用于在局域網(wǎng)中消除環(huán)路的協(xié)議。運行該協(xié)議的交換機通過彼此交互信息而發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路，并適當對某些端口進行阻塞以消除環(huán)路。由于局域網(wǎng)規(guī)模的不斷增長，STP已經(jīng)成為了當前最重要的局域網(wǎng)協(xié)議之一。STP的算法 STP將一個環(huán)形網(wǎng)絡(luò)生成無環(huán)拓樸的步驟： 選擇根網(wǎng)橋（RootBridge） 選擇根端口（RootPorts） 選擇指定端口（DesignatedPorts）選擇根網(wǎng)橋的依據(jù) 網(wǎng)橋ID（BID） 網(wǎng)橋ID是唯一的，交換機之間選擇BID值最小的交換機作為網(wǎng)絡(luò)中的根網(wǎng)
2、橋STP選擇根網(wǎng)橋舉例 根據(jù)網(wǎng)橋ID選擇根網(wǎng)橋選擇根端口的依據(jù) 在非根網(wǎng)橋上選擇一個到根網(wǎng)橋最近的端口作為根端口 選擇根端口的依據(jù)是： 根路徑成本最低 直連（上游）的網(wǎng)橋ID最小 端口（上游）ID最小根路徑成本 根路徑成本（開銷）－是網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的路徑上所有鏈路的成本之和，默認10M/100M自適應(yīng)的路徑開銷為200000STP選擇根端口舉例 在非根橋上，選擇一個根端口（RP） 選擇指定端口的依據(jù) 在每個網(wǎng)段上，選擇1個指定端口 根橋上的端口全是指定端口 非根橋上的指定端口： 根路徑成本最低 端口所在的網(wǎng)橋的ID值較小 端口ID值較小STP選擇指定端口舉例 在
3、每個網(wǎng)段選擇1個指定端口（DP） STP計算結(jié)果 經(jīng)過STP計算，最終的邏輯結(jié)構(gòu)為無環(huán)拓樸 STP舉例 經(jīng)過STP計算后的邏輯拓樸 BPDU（橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元） 交換機之間使用BPDU來交換STP信息 BPDU BridgeProtocolDataUnit－橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 使用組播發(fā)送BPDU，組播地址為： 01-80-c2-00-00-00 BPDU分為2種類型： 配置BPDU－用于生成樹計算 拓樸變更通告（TCN）BPDU－用于通告網(wǎng)絡(luò)拓樸的變化BPDU包含的關(guān)鍵字段STP使用BPDU選擇根網(wǎng)橋2-1 交換機啟動時，假定自己是根網(wǎng)橋，在向外發(fā)送的BPDU中，根網(wǎng)
4、橋ID字段填寫自己的網(wǎng)橋ID STP使用BPDU選擇根網(wǎng)橋2-2 當接收到其他交換機發(fā)出的BPDU后，比較網(wǎng)橋ID，選擇較小的添加到根網(wǎng)橋ID中 STP使用BPDU計算根路徑成本2-1 根網(wǎng)橋發(fā)送根路徑成本為0的BPDUSTP使用BPDU計算根路徑成本2-2 其他交換機接收到根網(wǎng)橋的BPDU后，在根路徑成本上添加接收接口的路徑成本，然后轉(zhuǎn)發(fā) 生成樹端口的狀態(tài) 生成樹計時器 STP狀態(tài)機 在STP選舉過程中，端口是不能轉(zhuǎn)發(fā)用戶數(shù)據(jù)的。端口一開始處于阻塞狀態(tài)，這個狀態(tài)只能接收BPDU； 一個接口20秒沒收到BPDU，也就是到了最大時間，端口會進入偵聽狀態(tài)，這時接口可以接收BP
5、DU，并開始發(fā)送BPDU； 發(fā)送15秒的BPDU，接口將會為轉(zhuǎn)發(fā)用戶數(shù)據(jù)做準備，也開始學(xué)習(xí)MAC地址，這個狀態(tài)叫學(xué)習(xí)狀態(tài)； 再經(jīng)過15秒的學(xué)習(xí)后，端口進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)是一個正常的接口。spanning-tree設(shè)置STP（Spanning-TreeProtocol）??在上圖所示的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，當交換機之間連有多條鏈路時，將存在一定的問題，如SW1的MAC地址表中會顯示接口F0/1與主機A相對應(yīng)，而當數(shù)據(jù)發(fā)往SW2后，SW2的MAC地址表則記錄接口F0/23與主機A相對應(yīng)，當SW2再次將流量從接口F0/24發(fā)回SW1時，SW1的MAC地址表又會記錄接口F0/24與主機A相對應(yīng)。?因此
6、可以看出，當交換機之間存在多條活動鏈路時，交換機將從不正常的接口上學(xué)習(xí)到MAC地址，導(dǎo)致MAC地址表的不正確與不穩(wěn)定，并且還會導(dǎo)致重復(fù)的數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)中傳遞，引起廣播風暴，使網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。?為了防止交換機之間由于多條活動鏈路而導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)故障，必須將多余的鏈路置于非活動狀態(tài)，即不轉(zhuǎn)發(fā)用戶數(shù)據(jù)包，而只留下單條鏈路作為網(wǎng)絡(luò)通信，當唯一的活動鏈路不能工作時，再啟用非活動鏈路，從而達到網(wǎng)絡(luò)的冗余性。要實現(xiàn)此功能，需要依靠生成樹協(xié)議（STP）來完成，STP將交換網(wǎng)絡(luò)中任何兩個點之間的多余鏈路置于Blocking（關(guān)閉）狀態(tài)，而只留一條活動鏈路，當使用中的活動鏈路失效時，立即啟用被Block的鏈路，以此來提供
7、網(wǎng)絡(luò)的冗余效果。?STP并非思科私有協(xié)議，STP為IEEE標準協(xié)議，并且有多個協(xié)議版本，版本與協(xié)議號的對應(yīng)關(guān)系如下：?CommonSpanningTree(CST)?=?IEEE802.1DRapidSpanningTreeProtocol(RSTP)?=?IEEE?802.1wPer-VLANSpanning-Treeplus(PVST+)??=??Per-VLANEEE802.1DRapidPVST+?=
