学习日记Day21:STP故障恢复

1.根桥故障。

               

        交换机S1是根桥，端口角色如拓扑图所示。当S1发生故障时会停止发送BPDU，下游交换机就无法收到来自根桥的BPDU报文，Max Age计时器（缺省: 20s）就会超时，从而导致已经收到的BPDU报文失效，此时，非根桥会互相发送配置BPDU，重新选举新的根桥，S3的G0/0/1也会立即向S2的预备端口g0/0/2端口发送一个次级BPDU，S3的预备端口g0/0/2，需要大概15s从Blocking状态经过Listening状态进入到Learning状态，在经过大概15s最终进入到Forwarding状态，进行用户流量的转发。所以根桥故障会导致大概50s的恢复时间。
        以上讨论都是基于802.1d的标准生成树协议，在华为的交换机上运行的stp协议是非标的，是经过华为改进的。当运行华为交换机的拓扑的根桥发生故障时，非根桥会立即重新进行根桥的选举不会等待Max age计时器超时，只需要等待AP端口的状态迁移时间30s，所以根桥故障大概30s的恢复时间。

2.存在AP的交换机的RP失效。

               
        如图，当存在AP的交换机的RP失效，AP端口会立即成为新的RP，并在15s后进入Learning状态，在经过15s进入Forwarding状态进行用户流量的转发，所以此类故障需要30s恢复网络。

3.不存在AP的交换机的RP失效。

               
        如图，当不存在AP的交换机S3的RP失效，AP端口等待原根桥的BPDU经过20s老化，此时非根桥会互相发送配置BPDU，重新选举新的根桥，S3的G0/0/1也会立即向S2的预备端口g0/0/2端口发送一个次级BPDU，S3的预备端口g0/0/2，需要大概15s从Blocking状态经过Listening状态进入到Learning状态，在经过大概15s最终进入到Forwarding状态，进行用户流量的转发。所以不存在AP的交换机的RP失效会导致大概50s的恢复时间。

4.非直连链路故障。

               
        现在假设S1与S2之间的设备发生故障，S1与S2上电正常，此时S2的RP端口无法感知链路故障，需要等待20s等待BPDU老化，之后AP端口成为RP，经过大概15s从Blocking状态经过Listening状态进入到Learning状态，在经过大概15s最终进入到Forwarding状态，链路通信恢复正常。所以非直连链路故障会导致大概50s的恢复时间。
        如果非直连链路故障在S1和S3之间的链路上，此时S3的RP端口也无法感知链路故障需要经过20s的老化时间，同样的S2上的AP端口的BPDU也在同步老化，之后发送S3的DP端口发送次级BPDU，AP端口在接收到次级BPDU之后，需要大概15s从Blocking状态经过Listening状态进入到Learning状态，在经过大概15s最终进入到Forwarding状态，同样的需要50s才能进行用户流量的转发。