1、生成树协议,目录,2,2018/4/13,生成树背景STPRSTPMSTP生成树协议的配置,1. 生成树背景,3,2018/4/13,路径回环的影响,4,2018/4/13,物理段 A,物理段 B,1,1,1,1,2,2,2,3,3,3,PCA,PCB,SWA,SWB,SWC,生成树的作用,通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环当前路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络连通性,5,2018/4/13,ROOT,物理段 A,物理段 C,物理段 E,物理段 B,物理段 D,生成树的作用,冗余网络导致的问题：1.多帧复制(浪费带宽) 在组播中是个大问题2.MAC地址表的翻动3.广播风
2、暴阻止冗余网络就是建立blockSTP是为克服冗余网络中透明桥接的环路问题而创建的。STP通过判断网络中存在环路的地方，并阻断冗余链路来实现无环网络。,6,2018/4/13,2. STP,7,2018/4/13,生成树协议,STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）是用于在局域网中消除数据链路层物理环路的协议。通过在桥之间交换BPDU（Bridge Protocol Data Unit，桥协议数据单元），来保证设备完成生成树的计算过程 。BPDU帧的目标地址是一个组播地址，为0180-c200-0000。,8,2018/4/13,SWA,SWB,SWC,BPDU,BP
3、DU,BPDU,配置BPDU的生成和传递,配置BPDU包含以下重要信息，完成生成树计算根桥ID（RootID）根路径开销（RootPathCost）指定桥ID（DesignatedBridgeID）指定端口ID（ DesignatedPortID ）各台设备的各个端口在初始时生成以自己为根桥（Root Bridge）的配置消息，向外发送自己的配置消息 网络收敛后，根桥向外发送配置BPDU，其他的设备对该配置BPDU进行转发,9,2018/4/13,根桥的选举,桥ID由桥优先级（Bridge Priority）和桥MAC地址（Bridge Mac Address）组成桥ID小的桥被选举为根桥,1
4、0,2018/4/13,SWA,SWB,SWC,BridgeID: 0.0000-0000-0000,BridgeID: 16.0000-0000-0001,BridgeID: 0.0000-0000-0002,端口角色的确定,根桥上的所有端口为指定端口（ Designated Port ）在非根桥上选举根路径开销（ Root Path Cost）最小的端口为根端口（Root Port）每个物理段选出根路径开销最小的桥作为指定桥（ Designated Bridge），连接指定桥的端口为指定端口不是根端口和指定端口的其余端口被STP置为阻塞状态,11,2018/4/13,SWA,SWB,SWC
5、,Root,DP,DP,RP,DP,RP,AP,Cost=10,Cost=20,Cost=30,根路径开销,根路径开销（ Root Path Cost）是到达根的路径上所有链路开销（Cost）的代数和非根桥进行根端口选举时，根路径开销最小的端口为根端口物理段进行指定桥选举时，路径开销最小的桥为指定桥,12,2018/4/13,SWA,SWB,SWC,Root,1000M,100M,1000M,10M,100M,10M,Cost=10,Cost=20,Cost=30,通过桥ID决定端口角色,在根路径开销相同时，所连网段指定桥ID最小的端口为根端口在根路径开销相同时，桥ID最小的桥被选举为物理段上
6、的指定桥，连接指定桥的端口为指定端口,13,2018/4/13,SWA,SWB,SWC,Root,DP,DP,RP,DP,RP,AP,Cost=10,Cost=10,RP,Cost=10,SWD,DP,Cost=10,BridgeID: 0.0000-0000-0002,DP,AP,BridgeID: 0.0000-0000-0001,通过端口ID决定端口角色,在根路径开销、指定桥ID都相同的情况下，所连指定端口ID小的端口为根端口,14,2018/4/13,SWA,SWB,Root,G0/1,G0/2,AP,Cost=10,Cost=10,RP,BridgeID: 0.0000-0000-0
7、001,端口状态,15,2018/4/13,端口状态迁移,端口被选为指定端口或根端口后，需要从Blocking状态经Listening和Learning才能到Forwarding状态默认的Forwarding Delay时间是15秒,16,2018/4/13,Forwarding,Learning,Listening,Blocking,Forwarding Delay时间,Forwarding Delay时间,生成树的不足,端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的Forwarding Delay时间如果网络中的拓扑结构变化频繁，网络会频繁地失去连通性,17,2018/4/13,SWA,SWB,
8、SWC,DP,DP,RP,DP,RP,Server,每次拓扑变化，我都至少有30秒的时间无法访问服务器！,3. RSTP,18,2018/4/13,RSTP,RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）是STP协议的优化版RSTP具备STP的所有功能RSTP可以实现快速收敛在某些情况下，端口进入转发状态的延时大大缩短，从而缩短了网络最终达到拓扑稳定所需要的时间。,19,2018/4/13,RSTP的改进,20,2018/4/13,4. MSTP,21,2018/4/13,MSTP,Trunk链路上实际上运行着多个VLAN所有VLAN共用一棵生成树无法实现
9、不同VLAN在多条Trunk链路上的负载分担,22,2018/4/13,PCB,PCA,所有VLAN均在此阻塞,SWA,SWB,SWC,Server,VLAN 10,VLAN 20,MSTP,MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树协议）将多个VLAN捆绑到一个实例，每个实例生成独立的生成树在多条Trunk链路上实现VLAN级负载分担,23,2018/4/13,SWA,SWB,SWC,Server,实例A: VLAN110实例B: VLAN1120,PCB,PCA,VLAN 10,VLAN 20,三种生成树协议特性的比较,MSTP具有RSTP的快速收敛
10、，同时又具有负载分担机制MSTP兼容STP和RSTP,24,2018/4/13,三种生成树协议的端口状态对比,25,2018/4/13,Forwarding,Learning,Listening,Blocking,Forwarding Delay时间,Forwarding Delay时间,Forwarding,Learning,Discarding,Forwarding Delay时间,Forwarding Delay时间,STP,RSTP/MSTP,5. 生成树协议的配置,26,2018/4/13,STP基本配置,开启设备STP特性关闭端口的STP特性配置STP的工作模式,27,2018/4
11、/13,Switch stp enable,Switch-Ethernet1/0/1 stp disable,Switch stp mode stp | rstp | mstp ,STP可选配置,配置当前设备的优先级 配置端口为边缘端口,28,2018/4/13,Switch stp instance instance-id priority priority,Switch-Ethernet1/0/1 stp edged-port enable,STP配置示例,29,2018/4/13,核心,接入用户,SWA,SWB,SWC,E1/0/1,SWAstp enableSWAstp priorit
12、y 0,SWBstp enableSWBstp priority 4096,SWCstp enableSWCinterface Ethernet 1/0/1SWC-Ethernet1/0/1 stp edged-port enable,STP监控与维护,30,2018/4/13,当前工作模式,SWAdisplay stp -CIST Global InfoMode MSTP-CIST Bridge :32768.000f-e23e-f9b0Bridge Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20CIST Root/ERPC :32768.000
13、f-e23e-f9b0 / 0CIST RegRoot/IRPC :32768.000f-e23e-f9b0 / 0CIST RootPortId :0.0BPDU-Protection :disabledBridge Config-Digest-Snooping :disabledTC or TCN received :0.,当前桥ID,端口角色,SWAdisplay stp brief MSTID Port Role STP State Protection 0 Ethernet1/0/1 DESI FORWARDING NONE 0 Ethernet1/0/2 DESI FORWARDING NONE.,端口状态,实例ID,31,2018/4/13,
