华为HCIA认证数通Datacom，交换机生成树相关介绍与选举详解

为了提高网络可靠性，交换网络中通常会使用冗余链路。然而，冗余链路会给交换网络带来环路风险，并导致广播风暴以及MAC地址表不稳定等问题，进而会影响到用户的通信质量。生成树协议STP（Spanning Tree Protocol）可以在提高可靠性的同时又能避免环路带来的各种问题。

三层中如何来防止环路：IP包头里面通过TTL 值防止环路

二层交换网络中生成树来防止环路

交换机之间通过多条链路互连时，虽然能够提升网络可靠性，但同时也会带来环路问题

一、二层交换网络中防止环路

环路问题带来的问题：

1、广播风暴问题

2、MAC地址震荡 flapping

生成树模式：

stp 802.1D 所有的vlan对应一棵树

rstp 802.1w 所有的vlan 对应一棵树

mstp 802.1s 一个实例可以关联多个vlan，一个实例一棵树

默认使用mstp 多实例生成树

二、生成树选择原则：

1.每个广播域中选择一个根桥（根交换机）

2.在每个非根桥上选择一个根端口 RP root port 发送最优的BPDU

3.在每个段 segment选择一个指定端口 DP designated port 接收最优的BPDU

4.既不是根端口又不是指定端口的端口成为预备端口AP Alternated port，处于阻塞状态，不转发任何数据报文

三、交换机和交换机之间交互的信息

BPDU：桥协议数据单元

两种：

1.配置BPDU ：用于生成树的选举 包含选举的参数

2.TCN 拓扑变更通告 ：当下游设备拓扑发生变化的时候，向上游设备发送变更通告

四、选举过程

1、每个广播域中选择一个根桥（根交换机）

桥ID=桥优先级+ MAC地址

先比较桥优先级，优先级越小越优先，默认优先级是32768

如果优先级相同，则比较MAC地址，MAC越小越优先

[Huawei]display stp

-------[CIST Global Info][Mode MSTP]-------

CIST Bridge :32768.4c1f-ccce-5b86 //桥ID

Config Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20

Active Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20

CIST Root/ERPC :32768.4c1f-cc18-4273 / 200000 //根桥ID 、到达根桥的最小路径开销

CIST RegRoot/IRPC :32768.4c1f-ccce-5b86 / 0

根桥设备一定要放在核心层设备上或者 设备性能更强的设备

stp root primary（stp priority 0） //修改桥的优先级为0 (4096的倍数）

2、在每个非根桥上选择一个根端口 RP root port

选举原则：

（1）.最低的根桥ID

（2）.到达根桥的最低的路径成本

路径成本=沿途出方向到达根桥路径成本的总和

（3）.最低的发送者网桥ID

（4）.最低的发送者端口ID

端口ID==端口优先级+ 端口序号组成

端口优先级默认128

先比较端口优先级，端口优先级越小越优先

如果端口优先级相同，则比较端口序号，端口序号越小越优先

stp pathcost-standard dot1t //修改路径开销方式

非根桥交换机： 修改cost值 根交换机： 修改端口优先级

3.在每个段 segment选择一个指定端口 DP designated port

接收最优的BPDU

根桥上的所有端口都是指定端口

根端口的对端一定是指定端口，指定端口的对端不一定是根端口

选举原则：

1.最低的根桥ID

2.到达根桥的最低的路径成本

路径成本=沿途出方向到达根桥路径成本的总和

3.最低的发送者网桥ID

4.最低的发送者端口ID

五.既不是根端口又不是指定端口的端口成为预备端口AP Alternated port，处于阻塞blocking状态，不转发任何数据报文

六、生成树的端口状态：

1.disable

2.blocking

3.listerning

4.learning

5.forwarding

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