STP的原理和配置（配置详细）

 STP

      以太网交换网络中为了进行链路备份，提高网络可靠性，通常会使用冗余链路。但是使用冗余链路会在交换网络上产生环路，引发广播风暴以及MAC地址表不稳定等故障现象，从而导致用户通信质量较差，甚至通信中断。为解决交换网络中的环路问题，提出了生成树协议STP（Spanning Tree Protocol）。与众多协议的发展过程一样，生成树协议也是随着网络的发展而不断更新的，从最初的IEEE 802.1D中定义的STP到IEEE 802.1W中定义的快速生成树协议RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol），再到最新的IEEE 802.1S中定义的多生成树协议MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）。

 stp概述

1. 为什么要有STP

解决二层环路以下问题：

• 广播风暴
• MAC地址表不稳定
• 多帧复制

1. 交换机的角色

• 根网桥：
• 非根网桥

1. 端口角色

• 根端口
• 指定端口
• 阻塞端口

1. 端口状态

端口状态	说明
Disabled	端口状态为Down，不处理BPDU报文，也不转发用户流量。
Listening	过渡状态，开始生成树计算，端口可以接收和发送BPDU，但不转发用户流量。
Learning	过渡状态，建立无环的MAC地址转发表，不转发用户流量。
Forwarding	端口可以接收和发送BPDU，也转发用户流量。只有根端口或指定端口才能进入Forwarding状态。
Blocking	端口仅仅接收并处理BPDU，不转发用户流量。

实验一：STP的基本配置

1. 实验目的

在交换机中开启STP协议并通过网桥优先级修改STP的根网桥。

1. 实验拓扑

图7-1 STP的配置

1. 实验步骤

1. 步骤1 开启STP

配置LSW1

system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname LSW1

[LSW1]stp mode stp  // STP的模式为STP，默认是MSTP。

配置LSW2

system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname LSW2

[LSW2]stp mode stp

配置LSW3

system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname LSW3

[LSW3]stp mode stp

1. 步骤2 查看STP

查看生成树的状态，以LSW1为例

[LSW1]display stp

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

CIST Bridge         :32768.4c1f-ccea-2663       //自身的桥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-cc06-69ba / 20000   //当前的根桥ID，与根路径开销

CIST RegRoot/IRPC   :32768.4c1f-ccea-2663 / 0

CIST RootPortId     :128.1

BPDU-Protection     :Disabled

TC or TCN received  :110

TC count per hello  :0

STP Converge Mode   :Normal

Time since last TC  :0 days 0h:2m:41s

Number of TC        :12

Last TC occurred    :GigabitEthernet0/0/1

【技术要点】显示信息还包括各个接口的状态，在上述输出中已经按ctrl+c结束显示。

查看各交换机上生成树的状态信息摘要

[LSW1]display stp brief

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection

   0    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE

   0    GigabitEthernet0/0/6        ALTE  DISCARDING      NONE

[LSW2]display stp brief

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection

   0    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE

   0    GigabitEthernet0/0/3        DESI  FORWARDING      NONE

[LSW3]display stp brief

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection

   0    GigabitEthernet0/0/4        ROOT  FORWARDING      NONE

   0    GigabitEthernet0/0/5        DESI  FORWARDING      NONE

综合根桥ID信息以及各个交换机上的端口信息，可得当前拓扑如下：

4、实验调试

把LSW1的优先级改成0，把LSW3的优先级改成4096，看LSW2的g0/0/3口是否阻塞

LSW1的配置

[LSW1]stp root primary   //把LSW1变成主根网桥

相当于命令：

[LSW1]stp priority 0

LSW3的配置

[LSW3]stp root secondary  //把SW1变成备用根网桥

相当于命令：

[LSW3]stp priority 4096

查看交换机LSW2上生成树的状态信息摘要

[LSW2]display stp brief

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection

   0    GigabitEthernet0/0/2        ROOT  FORWARDING      NONE

   0    GigabitEthernet0/0/3        ALTE  DISCARDING      NONE

综合根桥ID信息以及各个交换机上的端口信息，可得当前拓扑如下

8.3 实验二：修改STP的COST

1. 实验目的

通过网桥COST来修改网桥优先级

1. 实验拓扑

图7-2 修改STP的COST

1. 实验步骤

1. 所有的交换机开启STP

LSW1的配置

system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname LSW1

[LSW1]stp mode stp

[LSW1]stp priority 0    //让LSW1成为根桥

LSW2的配置

system-view

[Huawei]undo info-center enable

Info: Information center is disabled.

[Huawei]sysname LSW2

[LSW2]stp mode stp

LSW3的配置

system-view

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname LSW3

[LSW3]stp mode stp

LSW4的配置

system-view

[Huawei]undo info-center en

[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname LSW4

[LSW4]stp mode stp

查看交换机LSW2上生成树的状态信息摘要

[LSW1]display stp brief

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection

   0    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE

   0    GigabitEthernet0/0/8        DESI  FORWARDING      NONE

[LSW2]display stp brief

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection

   0    GigabitEthernet0/0/2        ROOT  FORWARDING      NONE

   0    GigabitEthernet0/0/3        DESI  FORWARDING      NONE

[LSW3]display stp brief

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection

   0    GigabitEthernet0/0/6        DESI  FORWARDING      NONE

   0    GigabitEthernet0/0/7        ROOT  FORWARDING      NONE

[LSW4]display stp brief

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection

   0    GigabitEthernet0/0/4        ROOT  FORWARDING      NONE

   0    GigabitEthernet0/0/5        ALTE  DISCARDING      NONE

综合根桥ID信息以及各个交换机上的端口信息，可得当前拓扑如下

1. 实验调试

修改LSW4的g0/0/5的开销为1

[LSW4]interface g0/0/5

[LSW4-GigabitEthernet0/0/5]stp cost 1

查看交换机LSW4上生成树的状态信息摘要

[LSW4]display stp brief

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection

   0    GigabitEthernet0/0/4        ALTE  DISCARDING      NONE

   0    GigabitEthernet0/0/5        ROOT  FORWARDING      NONE

发现G0/0/4的接口阻塞掉了