生成树协议

生成树协议

为了保证网络的可靠性，解决单点故障问题，需要引入冗余拓扑。

在冗余拓扑中，出现了环路。

 

环路带来的问题：

广播风暴 

交换机MAC地址表的不稳定；

帧的重复复制。

 

 

解决广播风暴的办法：生成树协议。

生成树协议能够发现并自动消除冗余网络拓扑中的环路。

 

1.采用SPA算法使冗余端口置于“阻塞状态”；

2.网络中只有一条链路生效；

3.当生效的链路出现故障时，将处于“阻塞状态”的端口重新打开，从而确保网络的可靠性。

 

STP相关概念：

1.桥ID（Bridge ID）=Bridge Priority + MAC

2.端口ID（Port ID）=Port Priority + Port No

3.根桥

4.非根桥

5.根端口

6.指定端口

7.阻塞端口

8.根路径开销

 

1、桥ID

网桥ID的交换机将成为跟网桥

网桥优先级   2字节                       

网桥MAC地址  6字节

网桥优先级的取值范围：0~65535;  默认值：32768（0x8000）

 

首先判断网桥优先级，优先级最低的网桥将成为跟网桥；

若网桥优先级相同，则比较网桥MAC地址，具有最低MAC地址的交换机或网桥将成为跟网桥。

 

2、端口ID（参与选举跟端口）

端口优先级  1字节                      

 端口编号   1字节

端口优先级的取值范围：0~255;  默认值：128（0x80）

 

端口优先数值越小，则优先级越高；

若端口优先级相同，则编号越小，优先级越高。

 

3、根路径开销（成本）

链条带宽                  成本

10G                            2

1000M                        4

100M                          19

10M                            100

 

STP的规则：

1.每个网络有且只有一个根桥；

2.每个非根桥有且只有一个根端口；

3.每个链条有且只有一个指定端口；

4.根桥的所有端口均为指定端口；

5.根端口和指定端口都是forwading；

6.阻塞端口为Blocking。

 

 

STP工作流程：

第一步：选举一个根网桥；

第二步：在每个非根网桥上选举一个根端口；

第三步：在每个网段上选举一个指定端口；

第四步：阻塞非根、跟指定端口。

 

关键问题:收敛时间
收敛:当所有的交换机的端口都处于forwarding或blocking稳定状态时。
当网络拓扑发生变化时，交换机必须重新计算生成树，在新的生成树没有建立完成之前，链路是中断的。

 

STP指定端口的选择
选择依据:
根路径成本最小
所在交换机的网桥ID最小
端口ID最小