华为（STP生成树协议）

目录

一、STP生成树协议理论

1.1、为什么要有生成树协议

1.2、STP选举

1.3、BPDU介绍

1.4、选举规则

1.5、端口角色

1.6、端口状态描述

二、STP实例

2.1拓扑图

2.2 L2-SW1配置

2.3 L2-SW3配置

2.4 查看端口状态

 三、MSTP实例

3.1 拓扑图

3.2 LSW1配置

3.3 LSW2配置

3.4 LSW3配置

3.5 AR1配置

3.6 PC机配置

3.7 测试结果

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一、STP生成树协议理论

1.1、为什么要有生成树协议

因为当有环路存在时，广播的发送会引起全网风暴，因此需要打破环路生成的条件。而生成树协议就是解决二层广播的重要手段，另外我们会阻塞一些端口，打破环路生成条件。当链路出现问题时，这些被阻塞的端口可以过渡到转发状态，实现链路备份的作用。

1.2、STP选举

STP的各种选举是通过交换BPDU报文来实现的，BPDU是直接封装在以太网帧中的，对于参加STP的所有sw，它们都通过数据消息交换来获取网络中其他sw的信息，这种消息就被称为BPDU, BPDU是直接封装在二层的协议。

最初的网络，每个sw都认为自己是根桥，都会发送BPDU，比较Lowest BID(最小网桥ID),选举出一个根桥，此时就只有根桥发送BPDU。非根桥只能转发，转发时只能修改bridge-id和cost字段。

1.3、BPDU介绍

BPDU：网桥协议数据单元

BPDU功能：1、选举根桥

                     2、确定冗余路径的位置

                     3、通过阻塞特定端口来避免环路

                     4、通告网络的拓扑变更

                     5、监视生成树状态

BPDU每2秒由根桥发送一次。（拥有最小bridge-id的交换机成为根网桥）

BPDU分两种类型：

1、配置BPDU--通常由根网桥以周期性发出，包括了STP参数，用于各种选举

2、TCN BPDU--这种BPDU是当交换机检测到拓扑发生变更时所产生的，可由非根网桥发出

1.4、选举规则

选举根交换机规则

选择最小BID（网桥ID），网桥ID由网桥优先级和MAC地址组成（越小越优）。

交换机默认网桥优先级是32768

设置成根交换机的两种方法

1、修改网桥优先级命令

[sw] stp priority 0 (数值需设置为4096倍数)

2、设置此网桥为根网桥

[sw] stp root primary (优先级将为0)

查看谁是根网桥命令

display stp

选举根端口、指定端口规则

1、到达根的最小开销

2、最小的发送方BID（网桥ID）

3、最小的发送方PID=端口优先级（默认128）+发送方端口号（当两台交换机之间有两条线路直连时会用到这一项来选）

修改网桥接口优先级命令

[sw1-Ethernet0/0/1]stp port priority 0 (数据需设为16的倍数)

查看端口状态命令

display stp brief

开销值：根桥发出的COST值是0，在下一交换机的入口处才加上COST值，出口处COST值不变。

BW（带宽）       cost

10Mbps：            100　

100Mbps ：          19　

1Gbps：                 4　

10Gbps：               2

1.5、端口角色

RP：根端口，每个非根网桥有且只有一个。选举到达根网桥上开销值最小的成为根端口。

DP：指定端口，根网桥上每个端口都是指定端口，非根网桥上需要转发数据的端口也是指定端口。

AP：预备端口，该接口状态为blocking状态，只收BPDU不发BPDU

1.6、端口状态描述

Disabled（禁用状态）：不转发数据帧，不学习MAC地址，不参与生成树计算

Blocking（阻塞状态）：不转发数据帧，不学习MAC地址，接收并处理BPDU不发送BPDU

Listening（侦听状态）：不转发数据帧，不学习MAC地址，参与生成树计算，接受并发送BPDU

Lerning（学习状态）：不转发数据帧，学习MAC地址，参与生成树计算，接受并发送BPDU

Forwarding（转发状态）：转发数据帧，学习MAC地址，参与生成树计算，接受并发送BPDU

端口由Blocking过渡到Forwarding有50s延迟，Blocking到Listening有20s老化时间，Listening到Lernibg有15s过渡时间，Lerning到Forwarding有15s过渡时间

二、STP实例

案例需求：更改交换机网桥优先级，使LSW1成为根网桥，LSW2的e0/0/2接口阻塞

2.1拓扑图

2.2 L2-SW1配置

undo terminal monitor   #关闭弹出信息

sys     #进入系统视图

[Huawei]user-interface console 0   #永不超时

[Huawei-ui-console0]idle-timeout 0 0   

[Huawei-ui-console0]q    #退到上一级

[Huawei]sysname L2-SW1    #重命名

[L2-SW1]stp priority 0     #修改网桥优先级

2.3 L2-SW3配置

undo terminal monitor    #关闭弹出信息

sys     #进入系统视图

[Huawei]user-interface console 0    #永不超时

[Huawei-ui-console0]idle-timeout 0 0

[Huawei-ui-console0]q   #退到上一级

[Huawei]sysname L2-SW3    #重命名

[L2-SW3]stp priority 4096    #修改网桥优先级

2.4 查看端口状态

L2-SW1

L2-SW2

L2-SW3

 三、MSTP实例

MSTP：多实例生成树，让指定一个vlan或多个vlan生成一棵树，实现链路的负载均衡。

案例需求：让LSW1成为vlan10的根网桥，LSW2成为vlan20的根网桥，实现链路的负载均衡。

3.1 拓扑图

3.2 LSW1配置

undo terminal monitor   #关闭弹出信息

sys   #进入系统视图

[Huawei]user-interface console 0   #永不超时

[Huawei-ui-console0]idle-timeout 0 0   

[Huawei-ui-console0]q    #退到上一级

[Huawei]sysname LSW1    #重命名

[LSW1]vlan batch 10 20    #创建vlan

[LSW1]int g0/0/1   #进入接口

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access     #设置链路类型为 access

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10    #将接口加入vlan 10

[LSW1-GigabitEthernet0/0/1]q    #退到上一级

[LSW1]int g0/0/2    #进入接口

[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk   #设置链路类型为 trunk

[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 10 20   #允许vlan 10 20通过

[LSW1-GigabitEthernet0/0/2]q    #退到上一级

[LSW1]int e0/0/1    #进入接口

[LSW1-Ethernet0/0/1]port link-type trunk    #设置链路类型为 trunk

[LSW1-Ethernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 20   #允许 vlan 10 20 通过

[LSW1-Ethernet0/0/1]q    #退到上一级

[LSW1]stp mode mstp   #设置stp模式为mstp

[LSW1]stp region-configuration    #进入mstp设置模式

[LSW1-mst-region]region-name huawei   #区域名称为huawei

[LSW1-mst-region]revision-level 1      #版本级别为1

[LSW1-mst-region]instance 1 vlan 10   #定义实例一为vlan10

[LSW1-mst-region]instance 2 vlan 20  #定义实例二为vlan20

[LSW1-mst-region]active region-configuration   #对mstp配置保存

[LSW1-mst-region]q     #退到上一级

[LSW1]stp instance 1 root primary   #定义交换机为实例一的根

[LSW1]stp instance 2 root secondary   #定义交换机为实例二的备选根

3.3 LSW2配置

undo terminal monitor   #关闭弹出信息

sys   #进入系统视图

[Huawei]user-interface console 0   #永不超时

[Huawei-ui-console0]idle-timeout 0 0   

[Huawei-ui-console0]q    #退到上一级

[Huawei]sysname LSW2    #重命名

[LSW2]vlan batch 10 20     #创建vlan

[LSW2]int g0/0/1    #进入接口

[LSW2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access         #设置链路类型access

[LSW2-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 20        #接口加入vlan20

[LSW2-GigabitEthernet0/0/1]q        #退到上一级

[LSW2]int g0/0/2    #进入接口

[LSW2-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk     #设置链路类型trunk

[LSW2-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 10 20   #允许vlan10 20通过

[LSW2-GigabitEthernet0/0/2]q         #退到上一级

[LSW2]int e0/0/1    #进入接口

[LSW2-Ethernet0/0/1]port link-type trunk        #设置链路类型trunk

[LSW2-Ethernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 20        #允许vlan10 20通过

[LSW2-Ethernet0/0/1]q        #退到上一级

[LSW2]stp mode mstp        #设置stp模式mstp

[LSW2]stp region-configuration   #进入mstp设置模式

[LSW2-mst-region]region-name huawei   #区域名称为huawei

[LSW2-mst-region]revision-level 1    #版本级别为1

[LSW2-mst-region]instance 1 vlan 10        #定义实例一为vlan10

[LSW2-mst-region]instance 2 vlan 20        #定义实例二为vlan20

[LSW2-mst-region]active region-configuration        #保存mstp配置

[LSW2-mst-region]q        #退到上一级

[LSW2]stp instance 1 root secondary        #设置交换机为实例一备选根

[LSW2]stp instance 2 root primary        #设置交换机为实例二备选根

3.4 LSW3配置

undo terminal monitor         #关闭弹出信息

sys   #进入系统视图

[Huawei]user-interface console 0        #永不超时

[Huawei-ui-console0]idle-timeout 0 0   

[Huawei-ui-console0]q    #退到上一级

[Huawei]sysname LSW3    #重命名

[LSW3]vlan batch 10 20    #创建vlan

[LSW3]int e0/0/3    #进入接口

[LSW3-Ethernet0/0/3]port link-type trunk         #设置链路类型trunk

[LSW3-Ethernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan 10 20           #允许vlan10 20通过

[LSW3-Ethernet0/0/3]q   #退到上一级

[LSW3]int e0/0/4    #进入接口

[LSW3-Ethernet0/0/4]port link-type trunk   #设置链路类型trunk

[LSW3-Ethernet0/0/4]port trunk allow-pass vlan 10 20   #允许vlan10 20通过

[LSW3-Ethernet0/0/4]q         #退到上一级

[LSW3]int e0/0/1        #进入接口

[LSW3-Ethernet0/0/1]port link-type access        #设置链路类型access

[LSW3-Ethernet0/0/1]port default vlan 10        #将接口加入vlan10

[LSW3-Ethernet0/0/1]q        退到上一级

[LSW3]int e0/0/2        进入接口

[LSW3-Ethernet0/0/2]port link-type access         #设置链路类型access

[LSW3-Ethernet0/0/2]port default vlan 20        #将接口加入vlan20

[LSW3-Ethernet0/0/2]q   #退到上一级

[LSW3]stp mode mstp    #设置stp模式mstp

[LSW3]stp region-configuration        #进入mstp设置模式

[LSW3-mst-region]region-name huawei    #区域名称为huawei

[LSW3-mst-region]revision-level 1          #版本级别为 1

[LSW3-mst-region]instance 1 vlan 10   #定义实例一为vlan10

[LSW3-mst-region]instance 2 vlan 20   #定义实例二为vlan20

[LSW3-mst-region]active region-configuration    #保存mstp配置

[LSW3-mst-region]q 退到上一级

3.5 AR1配置

undo terminal monitor   #关闭弹出信息

sys   #进入系统视图

[Huawei]user-interface console 0   #永不超时

[Huawei-ui-console0]idle-timeout 0 0   

[Huawei-ui-console0]q    #退到上一级

[Huawei]sysname AR1    #重命名

[AR1]int g0/0/0      #进入接口

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.1.10.254 24     #配置IP地址

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1        #进入接口

[AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.1.20.254 24        #配置IP地址

[AR1-GigabitEthernet0/0/1]q        退到上一级

3.6 PC机配置

PC1

10.1.10.10     #IP 地址

255.255.255.0    #子网掩码

10.1.10.254   #网关地址

PC2

10.1.20.10    #IP地址

255.255.255.0   #子网掩码

10.1.20.254   #网关地址

3.7 测试结果

PC1pingPC2成功

查看LSW1端口状态

LSW1是vlan10（实例一）的根网桥

查看LSW2端口状态

LSW2是vlan20（实例二） 的根网桥

查看LSW3端口状态

 LSW3的e0/0/4在vlan10（实例一）阻塞

LSW3的e0/0/3在vlan20（实例二）阻塞

LSW1成为vlan10的根网桥，LSW2成为vlan20的根网桥，实现链路的负载均衡，不同网段，不同vlan的PC1与PC2互通