STP

1、STP工作流程(越小越优) 选举根桥:比较桥ID ①先比较桥优先级 ②比较MAC地址

2、在每一个非根桥上选择一个根端口, 非根桥上接受最好BPDU的端口,成为根端口。

BPDU核心参数: 1、ROOT ID  :根桥的桥ID2、RPC      :根路径开销3、Sender BID:发送者的BID4、Sender PID:发送者的端口ID

3、在每一个链路上选择一个指定端口: 当交换机选举出根端口之后,将会为自己所有DP接口计算出一个未来要发的BPDU参数,和接受到的BPDU参数作对比,如果自己更优,则保持DP不变,如果对方更优则将本端 端口阻塞。

4.stp pathcost-standard 查看接口cost取值标准

[SW3]DIS stp

-------[CIST Global Info][Mode STP]-------      STP的模式 

CIST Bridge        :32768.4c1f-cc9b-2487      自己的桥ID

Config Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20    当前配置的STP时间参数

Active Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20    当前运行的STP时间参数

CIST Root/ERPC      :32768.4c1f-cc9b-2487 / 0      根桥的BID

CIST RegRoot/IRPC  :32768.4c1f-cc9b-2487 / 0      MSTP才会用到,在STP中显示设备自己的BID

CIST RootPortId    :0.0    根端口的PID,跟桥上取值为0.0

Last TC occurred    :GigabitEthernet0/0/2

----[Port1(GigabitEthernet0/0/1)][LEARNING]----    STP接口参数

Port Protocol      :Enabled          端口是否开启了STP   

Port Role          :Designated Port  端口角色

Port Priority      :128              端口优先级

Port Cost(Dot1T )  :Config=auto / Active=20000    端口的Cost值

Designated Bridge/Port  :32768.4c1f-cc9b-2487 / 128.1    当前链路上DP接口所在的交换机的BID

5、术语

根桥    :为了防止和破除网络中的环路,STP工作使用一个参考点,这个参考点就是根桥。

桥ID    :桥优先级(默认32768)+桥MAC地址组成(默认背板MAC)

RID    :根桥的桥ID

非根桥  :除了根桥以外所有交换机都叫做非根桥。

端口ID  :端口优先级(默认128)+端口号(系统分配)

RPC    :根路径开销 非根桥上到达根桥的Cost 叫做根路径开销。

根端口  :非根桥上去往根桥最近的端口 叫做根端口。

指定端口:会在每条链路上选择一个指定端口 用来转发数据。

BPDU    :桥协议数据单元  STP工作只有以一种报文,这个报文就是BPDU。

选举顺序:

1、选举根桥

  比较桥ID    桥优先级+桥MAC地址

2、每个非根桥上选举一个根端口

    非根桥接受最好BPDU的端口成为根端口

    ROOT ID

    RPC

    Sender BID

    Sender PID

    接受者的PID

3、在每个链路上选择一个DP

  将接收到的BPDU与本地为端口计算出的BPDU作对比,如果更优则保持DP不变,如果次优则阻塞。

1、STP端口角色:

RP:非根桥去往根桥最近的端口成为根端口。

DP:常规情况下根桥上所有接口都是DP,DP用于发送BPDU

2、STP端口状态:

disable:没有启用STP的端口,或者关闭的接口处于disable状态,不处理任何BPDU。

listending:接受BPDU,发送BPDU,不学习MAC地址,不转发数据。

learding:接受BPDU,发送BPDU,学习MAC地址,不转发数据。

forwarding:接受BPDU,发送BPDU,学习MAC地址,转发数据。

blocking:接受BPDU,不发送BPDU,不学习MAC地址,不转发数据。

为什么需要Listending状态的15s?

用于STP收敛,防止临时环路。

为什么需要Learding状态的15s?

网络刚刚收敛完成,由于交换机上没有MAC地址,此时如果主机之间发送数据,将会导致大量未知单播帧的泛洪,影响交换机性能。

所以牺牲STP收敛时间,用来保护交换机的硬件资源。

为什么STP桥优先级只能是4096?

因为STP用桥ID字段由8字节组成,其中6字节表示MAC地址;2字节表示优先级,其中12bit表示vlan号,所以优先级只用到了4个bit只能是4096的倍数。

为什么STP端口优先级只能是16?

因为STP用来标识PID字段由2字节组成,其中1字节表示端口号,1字节表示优先级,在表示优先级的1字节中将后4bit借于用来标识端口号,

所以优先级只用到了4个bit,只能是16的倍数。

3、STP中的几个计时器

  hello time:BPDU的发送时间间隔(默认2s)

  Max age  :BPDU的老化年龄(默认20S)

  forward dely:转发延迟时间(默认15s)

  message age :BPDU的年龄,网络最大直径,根桥始发为0  这个数值记录的是BPDU在链路上传输的延迟时间值,实际在实现中没经过一次交换机转发+1

                当交换机收到一个BPDU之后,将会把Max age和Message age作对比 如果Message age小于等于Max age 那么可以被接受处理,如果大于

                Max age交换机会丢弃此BPDU。

4、STP针对拓扑变化的处理

  根端口物理层故障,存在AP的场景下,需要30S恢复、

  根端口非物理故障,存在AP的场景下,需要50S恢复、

  根断口物理层故障,不存在AP场景下,需要50s恢复、

  根端口非物理故障,不存在AP场景下,需要50s恢复、

  根桥协议层故障需要50s,物理层故障需要30s

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