生成树技术(spanning tree)技术

一、生成树

二、802.1D,标准生成树:

1、BPDU:网桥协议数据单元

分为配置BPDU--config-BPDU(用于生成树的选举以及重收敛)和拓扑变更--TC-BPDU(通知交换网络出现了拓扑变更)。

2、数据结构

STP按照如下顺序选择最优的配置BPDU:

在这四条原则中(每条原则都对应配置BPDU中的相应字段),第一条原则主要用于在网络中选举根桥,后面的原则主要用于选举根接口及指定接口。

3、BID:

使用8字节构成,组成方式:BID优先级字段(4个bit)+扩展系统ID(12个bit)+Mac地址(6个字节)

4、PID:

PID优先级:默认值为128,范围0-255(实际范围0-240),单位1无识别结果Port number :标识唯一性

5、RPC:根路径开销

6、端口角色:

7、端口状态:

8、802.1D生成树收敛时间:30s或50s

生成树选举:

【1】选举根网桥(标识─颗树,在一个生成树中有且仅有一个)

选举规则:

最小的BID(先比较BID优先级,再比较MAC地址)

【2】选举端口角色

选举根端口:1.接口最小的开销值(RPC+PC)2.最小的BID(发送方的)3.最小的PID(发送方的)选举指定端口:1.本设备根端口的最小开销值⒉最小的BID(本交换机)3.最小的PID(本设备)

生成树配置:

选择生成树类型:

[SW1]stp mode stp

【3】修改BID优先级

或设置主备根

修改cost值

修改PID优先级

查看生成树

查看生成树端口状态:

9、802.1D特性:

【1】连接终端的接口,启用之后进入转发状态需要30s,可以加速。(在cisco中使用portfast ,华为中可以使用边缘端口)

节约时间:30 s

查看:

【2】上行链路状态切换,切换时间为30s,思科中可以使用uplink-fast进行加速(节约30s)

【3】骨干链路故障切换,思科中默认为50s (20+15+15;思科中可以使用backbone-fast进行加速,节约时间20s)。华为切换时间默认为30s

10、802.1D生成树的重收敛:

802.1D总结:

1.收敛时间比较慢(30s或50s)

2.不支持负载分担

3.不支持上行链路加速

三、802.1W : RSTP快速生成树

802.1W基于PA机制进行收敛(请求同意),可以在2-3 s之内完成收敛。基于BPDU flags字段内容进行分布式收敛。

1、生成树选举:与802.1D完全一致

2、端口状态:

Discarding ---丢弃状态( disable blocking listening ),可以发送并接收BPDU,但是不能发送接收数据Learning ---学习状态

Forwarding---转发状态端口角色:

3、边缘端口:边缘端口、非边缘端口,一般在连接终端的接口上实施(access)

作用:

4、链路类型:802.1W中存在两种链路类型1.point-to-point点对点类型2.shared共亨型强制链路类型为point-to-point :

5、802.1 W特性(以及与802.1D区别):

配置:与802.1D一致

三、802.1S : MST多生成树

1、Instance实例

多生成树配置:

配置:

启用MSTP

MSTP配置:

在Switch间配置必须相同

2、生成树的弹性(特性)︰

3、默认在华为BPDU防护只能全局设置,并且仅仅针对边缘端口在思科中BPDU guard可以针对接口也可以针对全局

4、恢复由于BPDU防护导致接口shutdown (error-down)

查看:

[SW1]dis error-down recovery

5、BPDU-fitter BPDU过滤,开启之后,该接口不发送也不接收BPDU信息,若接收到了BPDU,则直接忽略可以全局启用也可以接口启用,全局启用同样仅仅针对边缘端口,接口启用无所谓

【1】全局做法:

[SW1]stp bpdu-filter default

【2】接口

[SW1-GigabitEthernet0/0/5]stp bpdu-filter enable

6、root-protection根防护

一般建议在连接新交换机的接口上启用,若该接口收到了优质根的BPDU信息,则接口进入discardin

[SW1-GigabitEthernet0/0/5]stp root-protection

7、loop-protection 环路防护

防止当出现单向链路故障时,导致生成树出现转发环路,所以可以在阻塞端口上启用loop-protection,使阻塞接口可以发送BPDU,进行链路双向检测

[SW1-GigabitEthernet0/0/5]stp loop-protection

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