华为HCIP交换-STP

STP  802.1D

 

思科（PVST PVST+）

STP Spanning-tree

• 根桥：为了防止网络中的环路，STP协议选择一个参考点，这个参考点就是根桥
• 桥ID：桥优先级（默认32768）+桥MAC地址（背板MAC）

  • dis bridge mac-address 
    System bridge MAC address: 4c1f-cc20-2c5f

• 非根桥：除了根桥以外所有的交换机都叫做非根桥。
• ROOT ID:根ID。根桥的桥ID叫做跟ID。
• BPDU：桥协议数据单元。
• PID：端口优先级（默认是128）+端口号
• RPC:(Root Path cost )根路径开销，非根桥去往根桥最短的Cost。
• STP Cost的取值标准

  • 1、802.1D-1998 （思科）
  • 2、802.1T标准方式（华为默认）
  • 3、华为私有
  • 修改方式：
    • 华为：

      • [Huawei] stp path-standard

    • 思科：

      • Switch (config)#spanning-tree pathcost method ?
        long //修改为802.1T标准
        short //修改为802.1D-1998

  • 网络设备中没有小数概念，也没有四舍五入 有小数值的数字只取整数，小于1取1。

STP工作流程（选举机制）：（所有比较原则都是越小越优）

1、选择根桥

         比较桥ID 1、首选比较桥ID2、比MAC地址

2、在每隔非根桥上选择一个根端口

        非根桥上接收最优的BPDU的端口成为根端口

BPDU的核心参数：

        ROOT ID:用于表示当前根桥的桥ID。

        RPC：用于描述根路径开销，根桥始发是0。

        Sender BID：BPDU发送者的BID。

        Sender PID：BPDU发送者的PID。

Frame 67: 60 bytes on wire (480 bits), 60 bytes captured (480 bits) on interface -, id 0
IEEE 802.3 Ethernet 
Logical-Link Control
Spanning Tree Protocol
    Protocol Identifier: Spanning Tree Protocol (0x0000)
    Protocol Version Identifier: Spanning Tree (0)
    BPDU Type: Configuration (0x00)
    BPDU flags: 0x00
    Root Identifier: 32768 / 0 / 4c:1f:cc:20:2c:5f
    Root Path Cost: 0
    Bridge Identifier: 32768 / 0 / 4c:1f:cc:20:2c:5f
    Port identifier: 0x8001
    Message Age: 0
    Max Age: 20
    Hello Time: 2
    Forward Delay: 15

      4个计时器：

                Hello Time ：BPDU的发送时间间隔。（2S

                Forward Delay：转发延迟时间

                Max Age ：BPDU的最大年龄（20S

                Message Age：BPDU的当前年龄

                        实际设备实现的时候，是每经过一次转发将Message Age +1，当一台交换机收到BPDU之后，会将Message和Max作对比，如果Message大于了Max，交换机将会忽略此BPDU.

[Huawei]stp timer ?
  forward-delay  Specify forward delay
  hello          Specify hello time interval
  max-age        Specify max age

3、在每一条链路上选择一个指定端口（STP端口角色）。

        根端口：RP，是指非根桥去往根桥最近的接口。

        指定端口：DP，在需要的时候用来转发数据或者是发送BPDU的端口。

        AP：

        标准STP端口状态：（华为设备STP引用了部分RSTP端口状态）

        Disable：禁用状态，没有启用STP协议的端口或者人为关闭的端口处于禁用状态。

        Listening：15秒侦听状态，可以发送BPDU 接受BPDU 不学习MAC地址 不转发数据。

        Learning：15秒学习状态，可以发送BPDU 接受BPDU 学习MAC地址 不转发数据。

        Forwarding：转发状态，可以发送BPDU 接受BPDU 学习MAC地址 转发数据。

        Blocking：阻塞状态，不可以发送BPDU 可以接受BPDU 不学习MAC地址 不转发数据。

Forward Delay 转发延迟时间（15秒）

为什么会有侦听状态的15S时间？用于STP收敛，防止临时环路的产生。

为什么会有学习状态的15S时间？

        用于交换机学习MAC地址，形成MAC地址表，防止大量未知单播帧的泛洪，对二层网络造成冲击。

当根端口确定之后，交换机会为自己的 每个指定端口，计算出一个未来要发送的BPDU参数核接收到BPDU参数做对比，如果自己更优则保持DP不变，如果对方更优则本接口阻塞。

[Huawei]dis stp
-------[CIST Global Info][Mode STP]-------          //描述全局当前运行的stp模式
CIST Bridge         :32768.4c1f-ccb1-7803            //用于表述自己的桥ID
Config Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20//描述当前配置的时间参数
Active Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20//描述运行的时间参数
CIST Root/ERPC      :32768.4c1f-cc04-719f / 20000 //用于描述根桥的桥ID
CIST RegRoot/IRPC   :32768.4c1f-ccb1-7803 / 0//在MSTP才会使用，STP/RSTP中用于描述自己的桥ID
CIST RootPortId     :128.1
BPDU-Protection     :Disabled
TC or TCN received  :25
TC count per hello  :1
STP Converge Mode   :Normal 
Time since last TC  :0 days 0h:0m:9s
Number of TC        :6
Last TC occurred    :GigabitEthernet0/0/1
----[Port1(GigabitEthernet0/0/1)][FORWARDING]----
 Port Protocol       :Enabled            //接口开启的STP协议
 Port Role           :Root Port        //用于描述当前接口角色
 Port Priority       :128                //用于描述当前接口优先级
 Port Cost(Dot1T )   :Config=auto / Active=20000//用于描述当前接口的cost
 Designated Bridge/Port   :32768.4c1f-cc04-719f / 128.1//指定桥，用于描述当前链路上指定端口所在的桥ID
 Port Edged          :Config=default / Active=disabled
 Point-to-point      :Config=auto / Active=true
 Transit Limit       :147 packets/hello-time
 Protection Type     :None
 Port STP Mode       :STP //用于描述当前接口运行的生成树版本
 Port Protocol Type  :Config=auto / Active=dot1s
 BPDU Encapsulation  :Config=stp / Active=stp
 PortTimes           :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s RemHop 0
 TC or TCN send      :1
 TC or TCN received  :12
 BPDU Sent           :3             
          TCN: 1, Config: 2, RST: 0, MST: 0
 BPDU Received       :25             
          TCN: 0, Config: 25, RST: 0, MST: 0

[Huawei]stp priority 0  // 修改优先级  4096的倍数

[Huawei]int g0/0/2
[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]stp cost 1000  //修改RFC接口优先级

[Huawei-GigabitEthernet0/0/2]stp port pri 0 //修改接口PID优先级 16的倍数

STP针对拓扑变化的收敛：

        根桥物理层，收敛需要30S时间（侦听15S+学习15S）

        根桥协议层故障，收敛需要经历50S时间（max age +侦听15S+学习15S）

        当RP直连故障，存在AP的情况下，收敛需要30S时间。

        当RP非直连故障，存在AP的情况下，收敛需要50S时间。

        当RP直连故障，不存在AP的情况下，收敛需要50S时间。

        当RP非直连故障，不存在AP的情况下，收敛需要50S时间。

 STP 如何认为拓扑发生了变化：

        1、标准 

                一个接口UP或者DOWN都认为发生了变化。

        2、华为

                当一个接口进入到转发状态，则会认为拓扑发生了变化。

                当RP故障之后，存在AP的情况下，也会认为网络拓扑发生了变化。

STP共有两种BPDU类型：

        1、配置BPDU

        2、TCN BPDU   

1、STP的桥优先级为什么是4096的倍数？

    Root Identifier: 32768 / 0 / 4c:1f:cc:de:4d:1b
        Root Bridge Priority: 32768
        Root Bridge System ID Extension: 0
        Root Bridge System ID: HuaweiTe_de:4d:1b (4c:1f:cc:de:4d:1b)

 桥优先级（2个字节） 桥MAC地址（6个字节）

0000 0000 0000 0000 

2、STP的端口优先级为什么是16的倍数？

报文编码，进制转换