HCIP（第十六天）—— 交换机 STP

SVI（交换机虚拟接口）

在华为体系中被称为VLAN IF接口，这个接口是针对VLAN来进行配置的虚拟的三层接口。
这个接口对于二层交换机来说，其主要目的是为了方便远程管理，所以这个接口只需要一个，并且其属于哪个VLAN都可以

管理VLAN：二层交换机只能存在一个SVI接口，其作用仅仅是为了满足远程登陆控制，所以，他的SVI只能属于一个VLAN，这个所属的VLAN就是管理VLAN

而在三层交换机中，所有VLAN均可以创建一个VLAN IF接口，并且，三层交换机本身具备三层转发功能，所以，这个接口在三层交换机中除了可以完成远程登陆控制以外还可以用来承担网关的角色。

创建VLAN IF接口

[sw1]interface Vlanif 2
[sw1-Vlanif2]ip address 192.168.1.1 24

STP（生成树协议）

线路冗余
设备冗余
网关冗余
UPS冗余

二层环路的问题

1、广播风暴：广播帧在二层环路中会形成顺时针和逆时针转动的两层环路，并且无限循环，最终导致设备宕机，网络瘫痪。

2、MAC地址表的翻摆(MAC地址表的漂移)：同一个数据帧，顺时针接收后将记录MAC地址及接口在对应信息，之后逆时针还会再更改一遍，如此循环，导致MAC地址表内容一直再翻滚。

3、多帧复制
生成树：在二层交换网络中，逻辑上阻塞部分的接口，实现从根交换机到所有节点位移的且最短的路径，生成一个没有环路的树形拓扑，当最佳路径出现故障时，则可以打开个别阻塞的端口，形成备份路径。

802.1D：由IEEE组织颁布的共有协议---标准的STP协议
PVST，PVST+：思科根据标准的STP研发的私有的生成树协议
RSTP：快速生成树——802.1W
MSTP：多生成树协议——802.1S

802.1D生成树协议

STP使用的数据包 —— BPDU —— B —— Bridge; PDU ---协议数据单元
配置BPDU，TCN BPDU

配置BPDU的数据包结构

协议版本ID：标准的802.1 D生成树协议 —— 0
        802.1W (RSTP) —— 2
        802.1S (MSTP) —— 3

标记：8位，在802.1D当中，只应用了最高位(TCA ---拓扑变更确认标记)和最低
位(TC —— 拓扑变更标记)，中间6位为保留。

网桥ID：BID ，网桥指交换机，因为最终需要整个交换网络生成一个树形拓扑，所
以，需要对每一个交换设备进行身份标识， 则使用BID来完成区分和标定。(一 个.
交换网络生成一棵树是802.1 D的做法)

根网桥ID：RID，为根网桥的BID。
        8个字节 —— 优先级(2个字节) + MAC地址(6个字节)
        如果一台交换机存在多个MAC地址时,则将选择所有MAC地址中数值最小的作为
桥ID中的MAC地址。

根路径开销：RPC，表示的是发送BPDU的交换设备到达根网桥的开销大小。

接口ID：PID，发送该BPDU接口的身份标识
        2个字节 —— 优先级(4位)＋接口的标识（12位)

消息寿命——它存在一个最大跳数（MAX-HOP)，这个值默认位20，即如果一个BPDU他的消息寿命超过20时，则接受的设备将不再处理该BPDU。

TCN BPDU ——只包含配置BPDU中前三个参数。

配置BPDU的工作过程：所有交换机刚启动，所有接口都激活STP，一开始，并不知道谁是根，则所有设备都将判定自己为根网桥，从字节的所有激活了STP的接口发送配置BPDU，则其中将包含本机参数。之后，所有设备都交换参数后，将根据参数数值进行选举，之后，将选举出一个真正的根网桥。之后，只有根网桥将周期的发送配置BPDU，而其他非根网桥只能在接受到根网桥发送的BPDU后进行转发。(转发时可以修改其中的参数)——发送周期为2S，MAX AGE——20S。

TCN BPDU——本地交换链路故障后，STP将重新收敛，为了加快刷新交互机的MAC地址表，将向本地所有STP接口发哦那个TCN BPDU，邻居交换机收到TCN BPDU后将回复一个TCA位置1的配置BPDU，用于可靠性传出，之后将TCN BPDU逐级转发到根网桥处，由根网桥下发TC标记位置1的配置BPDU，逐级下发给所有的交换机，所有交换机在收到后将临时的将300S的MAC地址老化时间改为15S。

根网桥 —— RB
根端口 —— RP
指定端口 —— DP
非指定端口 —— NDP

1、选举根网桥：802.1D当中，一个交换网络有且仅有一台根网桥

2、选举根端口：每一台非根网桥上，有且仅有一个，离根网桥最近的接口，用来接受来自根网桥发送的配置BPDU，不能被阻塞。

华为设备支持以上三种RPC的评判标准，默认选择的是802.1t中定义的标准。

（1）比较入向的配置BPDU的开销值，选择最小的接口作为根端口。
（2）如果存在多个接口入向开销相同时，则将会对比对端设备的BID，选择BID小的设备所对应的接口作为根端口。
（3）如果存在对端设备的BID也相同的情况时，则将比较对端的PID，PID小的端口所对应的端口为根端口。
        2个字节 —— 优先级(4位)＋接口的标识（12位)
                优先级每一位代表16，则其取值范围0 - 240，默认取值为128。所以，在修改优先级的时候，必须按照16的倍数来进行修改。优先级越小越优。
                优先级相同，则比较接口编号，接口编号也是越小越优。
（4）如果对端的PID也相同，则将比较本地的PID，取本地PID小的作为根端口。

3、选举指定端口：在每条链路上有且仅有一个端口作为指定端口，用于转发根网桥发
送的配置BPDU，不能被阻塞。
        首先，根网桥所有的端口都是指定端口
        其次，所有存在根端口的链路，则其对端端口必然指定接口

（1）比较端口发出根网桥的BPDU的RPC值
（2）比较本地的BID值，BID值小的所对应的端口为指定端口。
（3）当本地BID也相同时，则将比较本地PID，取本地PID小的作为指定端口。

（4）如果本地PID也相同，则将直接堵塞该接口

4、非指定端口：剩余没有角色的端口均为非指定端口，则需要进行逻辑堵塞。