STP协议-要点总结

资料来源：北大青鸟 BENET2.0 课程第二学期 PPT 。以下内容经本人总结后作学习交流之用，可随意转载，转载请注明出处！请勿用于商业用途，否则后果自负！！！

 

STP 协议

 

- 交换机工作原理

       根据 MAC 地址标转发数据帧，如果地址未知，则广播

 

- 广播风暴的产生

       当网路中存在物理环路，会产生广播风暴。广播风暴会导致网络资源耗尽，交换机死机。

 

-STP 协议介绍

       STP-Spanning Tree Protocol （生成树协议）：逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生；当线路出现故障，断开的接口被激活，恢复通信，起备份线路的作用

 

-STP 的算法

       STP 将一个环形网络生成无拓扑的步骤：

l         选择根网桥（ Root Bridge ）

l         选择根端口（ Root Ports ）

l         选择指定端口（ Designated Ports ）

* 网桥是交换机的前身，由于 STP 是在网桥基础上开发的，因此现在在交换机的网路中仍然沿用网桥这一术语

 

- 选择根网桥的依据

       网桥 ID （ BID ）：网桥 ID 是唯一的，交换机之间选择 BID 值最小的交换机作为网络中的根网桥。网桥 ID 组成：网桥优先级（ 2 字节）；网桥的 MAC 地址（ 6 字节）；取值范围： 0~65535 ；缺省值： 32768

 

- 选择根端口的依据

       在非根网桥上选择一个到根网桥最近的端口作为根端口

       选择根端口的依据是：

l         根据路径成本最低

l         支连的网桥 ID 最小

l         端口 ID 最小

 

根路径成本：是网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和

       路径成本根据链路带宽的高低规定

链路带宽（Mb/s ）	路径成本
10	100
16	62
45	39
100	19
155	14
622	6
1000	4
10000	2

 

       端口 ID ：端口 ID 的组成：端口优先级（ 8 位）；端口编号（ 8 位）；取值范围： 0~255 ；缺省值： 128

 

- 选择指定端口的依据：

       在每个网段上，选择 1 个指定根端口

l         跟网桥的端口全是指定端口

l         非根网桥上的指定端口：根路径成本最低；端口所在的网桥的 ID 值较小；端口 ID 值较小

 

-STP 计算结果

       经过 STP 计算，最终的逻辑结构为无环拓扑

 

-BPDU （桥协议数据单元）

       交换机之间使用 BPDU 来交换 STP 信息

       BPDU （ Bridge Protocol Data Unit ）：桥协议数据单元

       使用组播发送 BPDU ，组播地址为： 01-80-c2-00-00-00

       BPDU 分为 2 种类型：配置 BPDU- 用于生成树计算；拓扑变更通告（ TCN ） BPDU- 用于通告网络拓扑的变化

 

-STP 使用 BPDU 选择根网桥

       交换机启动时，假定自己是根网桥，在向外发送的 BPDU 中，根网桥 ID 字段填写自己的网桥 ID

 

-STP 使用 BPDU 计算根路径成本

       根网桥发送根路径成本为 0 的 BPDU ；其他交换机接收到根网桥的 BPDU 后，在根路径成本上添加接收接口的路径成本，然后转发

 

- 生成树端口的状态

       交换机端口的 5 种 STP 状态

状态	用途
转发（ Forwarding ）	发送和接收用户数据
学习（ Learning ）	构建网桥表
侦听（ Listening ）	构建“活动”拓扑
阻塞（ Blocking ）	只接收 BPDU
禁用（ Disable ）	强制关闭

 

- 生成树计时器

       交换机开机需要等待 30 秒时间开始转发数据

       当某个正在使用的链路断掉，阻塞的端口需要 50 秒时间开始转发数据

 

-VLAN 与 STP

       标准的生成树协议（ CST ）不考虑 VLAN ：经过 STP 计算，会有一条链路被断开

 

-PVST （按 VLAN 生成树）

       PVST 是 Cisco 私有的，为每个 VLAN 构造一棵生成树

 

-PVST+

       Cisco 私有；可以与 CST 互操作；用来连接 PVST 与 CST 区域

 

-PVST 在实际中的应用

       配置网络中比较稳定的交换机为根网桥

       利用 PVST 实现网络的负载分担

 

-PVST 的配置命令

       启用生成树：

Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list

       设置根网桥：（设置为根网桥后优先级变成 24576 ）

Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list root primary | secondary

       修改网桥的优先级：（优先级的值为 4096 的倍数）

Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority

       修改端口成本：

Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list cost cost

       修改端口优先级：

Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority

       配置上行速链路：

Switch(config)#spanning-tree uplinkfast

       配置端口速链路：

Switch(config-if)#spanning-tree portfast

       查看生成树的配置：

Switch#show spanning-tree

       查看某个 VLAN 的生成树详细信息：

Switch#show spanning-tree vlan vlan-id detail

 

-EthernetChannel （以太通道）

       多条线路负载均衡，带宽提高；容错，当一条线路失效时，其他线路通信，不会丢包

       配置为以太通道的接口，必须物理特性相同

 

- 以太通道的配置

       配置接口为以太通道模式：

Switch(config)#interface range interface-type port-numbers

Switch(config-if-range)#channel-group group-number mode on

       查看以太通道的配置：

Switch#show etherchannel group-number summary

 

 

* 以上资料纯手工总结，难免有错误出现，欢迎指正和提出宝贵意见！！！