生成樹(shù)快速生成樹(shù)技術(shù)ppt課件.ppt

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1、生成樹(shù)、快速生成樹(shù)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)本章內(nèi)容交換網(wǎng)絡(luò)中的冗余鏈路生成樹(shù)協(xié)議STP（SpannningTreeProtocol）-IEEE802.1d快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP（RapidSpannningTreeProtocol）配置STP、RSTP網(wǎng)絡(luò)中存在的單點(diǎn)故障故障網(wǎng)絡(luò)中的單點(diǎn)故障可導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的冗余鏈路使用備份連接，可以提高網(wǎng)絡(luò)的健全性、穩(wěn)定性。VODServerPC2PC1SW1SW3SW2交換網(wǎng)絡(luò)中的冗余鏈路故障在網(wǎng)絡(luò)中提供冗余鏈路解決單點(diǎn)故障問(wèn)題冗余鏈路出現(xiàn)的問(wèn)題(1):廣播風(fēng)暴發(fā)送一個(gè)廣播幀廣播風(fēng)暴冗余鏈路出現(xiàn)的問(wèn)題(2

2、):地址表不穩(wěn)定VODServerPC2PC1SW1SW3SW2冗余鏈路出現(xiàn)的問(wèn)題(3):多幀復(fù)制產(chǎn)生環(huán)路環(huán)路問(wèn)題導(dǎo)致：廣播風(fēng)暴、多幀復(fù)制，MAC地址表不穩(wěn)定等問(wèn)題。PC2PC1SW1SW3VODServerSW2解決方法：環(huán)臨時(shí)生成樹(shù)思想臨時(shí)關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)中冗余的鏈路。VODServerPC2PC1SW1SW3SW2生成樹(shù)協(xié)議STP生成樹(shù)協(xié)議STP的基本概念生成樹(shù)協(xié)議（STP）：IEEE802.1d標(biāo)準(zhǔn)主要思想是:網(wǎng)絡(luò)中存在備份鏈路時(shí)，只允許主鏈路激活，如果主鏈路因故障而被斷開(kāi)后，備用鏈路才會(huì)被打開(kāi)。主要作用：避免回路，冗余備份。生成樹(shù)協(xié)議實(shí)現(xiàn)交換網(wǎng)

3、絡(luò)中，生成沒(méi)有環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)，主鏈路出現(xiàn)故障，自動(dòng)切換到備份鏈路，保證網(wǎng)絡(luò)的正常通信。生成樹(shù)協(xié)議的發(fā)展過(guò)程劃分成三代第一代生成樹(shù)協(xié)議：STP/RSTP（基于端口生成樹(shù)）第二代生成樹(shù)協(xié)議：PVST/PVST+（基于VLAN生成樹(shù),cisco專(zhuān)利技術(shù)）第三代生成樹(shù)協(xié)議：MISTP/MSTP（基于實(shí)例instance生成樹(shù)）生成樹(shù)技術(shù)的發(fā)展BPDU的機(jī)制1.選擇一個(gè)根交換機(jī)（RootBridge）；2.確定到根交換機(jī)最短路徑的端口根口（RootPort），；3.每個(gè)交換機(jī)都計(jì)算出了到根交換機(jī)的最短路徑；4.每個(gè)LAN與根交換機(jī)之間，最短路徑中相連的端口，稱(chēng)

4、為指定端口（Designatedport）；5.根口和指定端口進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)Forwarding狀態(tài)；6.其他的冗余端口就處于阻塞狀態(tài)。生成樹(shù)協(xié)議的工作過(guò)程switchAswitchCswitchB1、選舉根交換機(jī)（RootBridge）BPDUBPDUBPDUA為根交換機(jī)2、所有非根交換機(jī)選擇一條到達(dá)根交換機(jī)的最短路徑此為最短路徑此為最短路徑3、所有非根交換機(jī)產(chǎn)生一個(gè)根端口根端口4、每個(gè)LAN確定指定端口指定端口5、將所有根端口和指定端口設(shè)為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)6、將其他端口設(shè)為阻塞狀態(tài)路徑開(kāi)銷(xiāo)1、比較本交換機(jī)到達(dá)根交換機(jī)路徑開(kāi)銷(xiāo)，選擇開(kāi)銷(xiāo)最小路徑。帶寬IEEE

5、802.1dIEEE802.1w-------------------------------------10Mbps1002000000100Mbps192000001000Mbps420000路徑開(kāi)銷(xiāo)的計(jì)算假設(shè)SwA為根交換機(jī)100100M路徑開(kāi)銷(xiāo)為100MSwBSwASwCSwDSwE10M100M3810M最短路徑的選擇2、如果路徑開(kāi)銷(xiāo)相同，則比較發(fā)送BPDU交換機(jī)BridgeIDMac:00d0f80000f1SwCSwBSwDSwAMac:00d0f80000d1Mac:00d0f80000f2最短路徑的選擇3、如果發(fā)送者Bridge

6、ID相同(即同一臺(tái))，則比較發(fā)送者交換機(jī)portIDMac:00d0f80000f1SwCSwBSwDSwAMac:00d0f80000d1f0/1f0/2PortID:端口信息由1字節(jié)端口優(yōu)先級(jí)和1字節(jié)端口ID組成生成樹(shù)的比較規(guī)則生成樹(shù)的選舉過(guò)程中，應(yīng)遵循以下優(yōu)先順序來(lái)選擇最佳路徑：1.比較Rootpathcost；2.比較Sender’sbridgeID；3.比較Sender’sportID；4.比較本交換機(jī)的portID。STP的缺點(diǎn)生成樹(shù)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間（默認(rèn)值是50秒左右）穩(wěn)定之后，所有端口要么進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，要么進(jìn)入阻塞狀態(tài)。20秒15秒1

7、5秒時(shí)間Blocking(阻塞)Listening(偵聽(tīng))Learning(學(xué)習(xí))發(fā)送延遲Forwarding(發(fā)送)發(fā)送延遲端口狀態(tài)Blocking接收BPDU，不學(xué)習(xí)MAC地址，不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀Listening接收BPDU,不學(xué)習(xí)MAC地址，不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，但交換機(jī)向其他交換機(jī)通告該端口，參與選舉根端口或指定端口Learning接收BPDU,學(xué)習(xí)MAC地址，以擴(kuò)散flooding的方式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀F(xiàn)orwarding正常轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀快速生成樹(shù)協(xié)議RSTPIEEE802.1w快速生成樹(shù)協(xié)議RSTP(RapidSpannningTreeProtocol)

8、IEEE802.1wRSTP協(xié)議在STP協(xié)議基礎(chǔ)上做了三點(diǎn)重要改進(jìn)，使得收斂速度快得多（最快1秒以?xún)?nèi)）。改進(jìn)第一點(diǎn)改進(jìn)：為根端口和指定端