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生成树协议STP笔记(BCMSN)
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作者:Checker 出处:Checker

生成树协议是通过在网络中选举根交换机,并在其他非根交换机上指定接收bpdu的端口来避免广播风暴的产生的。

生成树协议工作时,正常情况下,交换机的端口要经过几个工作状态的转变。物理链路待接通时,将在block状态停留20s,之后是listen状态15s,经过15秒learn,最后成为forward状态。

4. 工作过程:运行生成树算法(STA)的交换机定期发送BPDU;选取唯一一个根网桥;在每个非根网桥选取唯一一个根端口;在每网段选取唯一一个标志端口。
(1) 选取唯一一个根网桥:BPDU中包含Bridge ID;Bridge ID(8B)=优先级(2B)+交换机MAC地址(6B);一些交换机的优先级默认为32768,可以修改;优先级值最小的成为根网桥;优先级值相同,MAC地址最小的成为根网桥;Bridge ID值最小的成为根网桥;根网桥缺省每2秒发送一次BPDU;
(2) 在每个非根网桥选取唯一一个根端口:根网桥上没有根端口;端口代价最小的成为根端口;端口代价相同,Port ID最小端口的成为端口;Port ID通常为端口的MAC地址;MAC地址最小的端口成为根端口;
(3) 在每网段选取唯一一个标志端口:端口代价最小的成为标识端口;根网桥端口到各网段的代价最小;通常只有根网桥端口成为标识端口;被选定为根端口和标识端口的进行转发状态;落选端口进入阻塞状态,只侦听BPDU;
(4) 阻塞端口在指定的时间间隔(缺省20秒)收不到BPDU时,会重新运行生成树算法进行选举;缺点:在运行生成树算法的过程中,网络处理阻断状态,所有端口都不进行转发。计算过程缺省为50秒。

根端口是到根桥开销最低的端口,所谓的根端口即用来向根桥发送数据的端口。

交换网络里根端口和指定端口以外称为非指定端口,非指定端口在网络里面被生成树协议设为阻塞状态。

每个交换机只能有一个根端口,一个物理网段只能有一个指定端口,一个交换网络里面只能有一个根交换机。

建议把大楼的分布层的交换机作为大楼里面的根交换机。

每个VLAN都有一个生成树。

负载均衡的生成树协议。在生成树协议中每个vlan形成一个树。如果网络中的vlan个树比较多的话,会导致网络中的固定链路的流量很大,其余链路的流量相对较小。在生成树协议中可以采用多个vlan共用一个生成树协议的办发来实现负载均衡。假如网络中存在10个vlan的话,可以5个vlan共用一个生成树协议的方法把十个vlan的bpdu数据流量分散在两个固定的链路中。
生成树的计时器(都是从根交换机上学来的):
1. Hello time 多长时间发送一次BPDU的数据包
2.Forward Delay 转发时延,指交换机的端口状态在过渡状态下(listening和learning)下维持一个forward delay的时间
3.Maximum Time 最大老化时间,指一个交换机从其它交换机收到一个BPDU数据包以后,这个数据包有效期多长
生成树中的四个状态:
4.阻塞(Blocking)(可接收BPDU数据包,如果期间没收到BPDU后转到监听状态),链路刚接通时端口都处于阻塞状态
5.监听(Listening)(可以接收数据包),连通之后马上接通时交换机在阻塞状态下停留max age=20s的时间,判断交换机的这个端口有没有可能成为根端口或指定端口,如果有可能成为根端口或指定端口的话就把端口的状态转换到listening(监听,该状态维持15秒)状态。期间中收发BPDU数据包,完成生成树的根的选举、构造,完成端口状态去向的决定。如果决定是根端口或指定端口的话就转换到learning状态,如不是的话转换到阻塞状态。

学习(Learning),停留forward delay(=15s)时间,继续计算判断端口能不能成为根端口或者指定端口,此时具有学习MAC地址的功能。如果决定后转换到转发状态。
转发(Forwarding)(可以接收和发送BPDU数据包).
Disble,不参与生成树协议的运行

配置STP生成树协议:
Spanning-tree vlan 200 激活生成树协议
Spanning-tree vlan 200 priority 4096 配置优先级
Spanning-tree cost 18 配置端口开销(对于所有VLAN起作用)
Spanning-tree vlan 200 cost 17 (对指定VLAN起作用)
Show spanning-tree vlan 200 查看Vlan的生成树
Show spanning-tree bridge查看交换机的所有生成树信息

2007/3/17 11:45
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