STP

 

STP (Spanning tree protocol)

1.STP的作用

2.STP的概念

3.STP的工作原理

4.STP的配置、调整、校验

5.STP的优化

6.STP的版本

7.STP的保护

 

1.STP的作用

   1）是一个物理连接成环交换网络，让它逻辑上不成环

   2）实现动态备份

   3）实现负载分担   pvstp mst

 

 

2.STP的概念

   BPDU

      BID （prio + MAC） 默认 32768   MAC是主板上的，是唯一的。

      Cost   到根的距离

      SenderBID   转发者的ID

      SenderPID   (prio + Num) prio默认 128 ，转发者的portID

 

 BPDU是由root产生，被交换机转发会修改cost,senderBID,senderPID

 

 RP(根端口) ，用来接收ROOT的BPDU，离ROOT最近的端口

 

 DP(指定端口)，用来转发BPDU

 

 非指定端口：不是RP也不是DP的端口就是 非指定端口，不能转发用户数据

 

 5个端口状态：

      1.Disable: 管理down。不收发BPDU，不转发用户数据

      2.Blocking: 不发送BPDU,会接收BPDU,不转发用户数据

      3.Listening:会发送BPDU,会接收BPDU,不转发用户数据

      4.Learning:会发送BPDU,会接收BPDU,不转发用户数据

      5.Forwarding：会发送BPDU,会接收BPDU,转发用户数据

 

 3个计时器：

     1.hello-timer: 2s

     2.max-age-timer：20s 保持root的BPDU的时间

     3.forwarding-timer: 15s   STP选举时间。listening停留时间， learning停留时间

 

 

3.STP的工作原理

   选举步骤：

      1.Root(在交换网络中选出唯一的一个交换机为ROOT)

      2.RP(在所有的非根交换机中，每个交换机上选出唯一的一个端口为RP)

      3.DP(在所有的网段中，每个网段选出一个端口为DP)

  

   比较原则： 越小越好

      1.BID

      2.Cost

      3.SenderBID

      4.SenderPID

 

 

4.STP的配置、调整、校验

   Switch(config)#no spanning-tree vlan 1   //关闭vlan1的STP

 

 调整BID中的优先级：

 Switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096

 Switch(config)#spanning-tree vlan 1 root primary 

 Switch(config)#spanning-tree vlan 1 root secondary

 

 调整接口下的Cost:

 SW3(config-if)#spanning-tree cost 19

 SW3(config-if)#spanning-tree vlan 1 cost 19

 

 调整接口下的PID中的优先级：

 SW2(config-if)#spanning-tree port-priority 128

 SW2(config-if)#spanning-tree vlan 1 port-priority 128

  

SW2#show spanning-tree

SW2#show spanning-tree vlan 1

SW2#show spanning-tree summary

SW2#show spanning-tree int f0/23 detail

 

 

5.STP的优化

   1.portfast: 使连接3层端口的交换机接口迅速进入forwarding状态。30s --> 0s

        Switch(config-if)#spanning-tree portfast //此接口开启portfast

        Switch(config)#spanning-tree portfast default //所有的access 接口开启portfast

 

   2.uplinkfast:是对rp的备份，端口从Blocking立刻进入Forwarding状态，30s-->0s    在STP的末节设备（没有DP的设备）开启

        SW2(config)#spanning-tree uplinkfast

 

   3.backbonefast:对间接链路故障的优化，对max-age的优化， Blocking -->Forward 由原来的50s -- > 30s 。需要在所有设备上开启

      SW2(config)#spanning-tree backbonefast

 

 

6.STP的版本

   802.1D   CSTP

                    pvstp    cisco

 

   802.1W RSTP

                    PVRSTP

       Switch(config)#spanning-tree mode rapid-pvst

         802.1D 和802.1W的区别：

                 1.端口状态变成3个： discarding , learning , forwarding

                 2.端口角色非指点端口分为两个： Alternate,Backup

                 3.有了链路类型 P2P , shared

                 4.有了边缘端口 Edge port

                 5.默认开启uplinkfast, backbonefast

                 6.max-age 20s -- > 6s

 

   802.1S MSTP

        功能：

         1.几个vlan共用一个RSTP，减少交换机资源消耗

2.同一个域中的交换机对外可以看做是一台交换机

 SW1(config)#spanning-tree mode mst

 SW1(config)#spanning-tree mst configuration

 SW1(config-mst)# name ccnp

 SW1(config-mst)# revision 1

 SW1(config-mst)# instance 1 vlan 1-10

 SW1(config-mst)# instance 2 vlan 11-20

 SW1(config-mst)# instance 3 vlan 21-30

 SW1(config-mst)#end

 

 SW2(config)#spanning-tree mst 1 root primary

 

 

7.STP的保护

     BPDUGuard:

SW2(config-if)#spanning-tree bpduguard enable //此接口开启bpduguard

                   SW1(config)#spanning-tree portfast bpduguard default //所有的已经开启portfast的接口开启bpduguard

     开启了bpduguard的接口，不应该收到bpdu，如果收到了bpdu，会把这个接口置入err-disable state（down的状态，不能转发用户数据）。不能自动恢复接口状态

          可以通过命令让接口恢复状态：

SW1(config)#errdisable recovery cause bpduguard 

SW1(config)#errdisable recovery interval 30

 

    BPDUFilter:

SW1(config-if)#spanning-tree bpdufilter enable //此接口开启bpdufilter

SW1(config)#spanning-tree portfast bpdufilter default //所有的已经开启portfast的接口开启bpdufilter

    如果在接口下开启：

接口不发BPDU，如果收到BPDU直接丢弃。接口还会保持正常状态

    如果在全局下开启：

接口不发BPDU，如果收到BPDU，会关闭接口下的portfast,bpdufilter功能，进入STP的选举过程

 

     ROOTGuard:

Switch(config-if)#spanning-tree guard root

         如果接口收到更好的BPDU,会把接口置入root-inconsistent state （不能转发用户数据），如果收到的BPDU不再好，那么这个接口会自动恢复正常状态。

 

 

     LOOPGuard:

SW1(config-if)#spanning-tree guard loop

                   对单向链路故障而产生的环路的保护，如果发现出现单向链路故障，会把接口置入errdisable状态，不能转发用户数据。故障解除，接口会自动恢复正常状态。

 

 

    UDLD：

SW1(config)#udld enable    // 普通模式

                   SW1(config)#udld aggressive //积极模式

 对线路上的单向链路故障而产生的环路的保护，如果发现出现单向链路故障，会把接口置入errdisable状态，不能转发用户数据。故障解除，接口不会自动恢复正常状态。

         可以通过命令让接口恢复状态：

SW1(config)#errdisable recovery cause udld

SW1(config)#errdisable recovery interval 30