HCIA-R&S之STP

STP原理与配置

  交换网络的缺点

　　交换网络为了提高网络可靠性，一般通过冗余链路实现备份。冗余链路会导致环路，从而出现广播风暴和MAC震荡，造成网络通信质量下降甚至通信中断。

  STP的作用

　　消除环路——阻塞冗余链路
　　链路备份——活动链路故障后，激活备份链路

　　STP的三种端口角色：指定端口（Designated Port，DP）、根端口（Root Port，RP）和预备端口（非根端口、非指定端口）。

  基本概念及关系

　　根桥、非根桥、指定端口、根端口、预备端口。
　　其中根桥是生成树的根节点。
　　指定端口是发送/转发BPDU报文的端口（根桥上的所有端口都是指定端口），非根桥上发送/转发BPDU报文的端口也是指定端口。也就是说，根桥和非根桥上都有指定端口。
　　根端口的命名具有欺骗性。根端口在非根桥上，是通往根桥的端口。每个非根桥上只有一个根端口。
　　既不是指定端口也不是根端口的端口称为预备端口，预备端口都是阻塞的。

  STP的流程

•  选举根桥 
• 　 选举根端口
•      选举指定端口

    根桥选举原则

　　先看桥ID（Bridge ID），范围1-65535。ID越小，优先级越高。
　　再看MAC，桥ID相同，根据MAC选举，MAC地址越小，优先级越高。

　根端口选举原则

　　选举的依据：根路径开销RPC（Root Path Cost）、对端Bridge ID、对端Port ID和本端Port ID。
　　基本概念：端口开销、路径开销、根路径开销、端口ID、端口优先级
　　端口开销默认与端口带宽有关，带宽越大，开销越小。
　　非根桥到达根桥的路径中，接收BPDU端口的端口开销总和称为路径开销。
　　开销最小的路径称为根路径。
　　端口ID由端口优先级和端口号组成。

  BPDU报文

　　BPDU报文分为2中：配置 BPDU（configuration BPDU）和TCN BPDU（Topology Change Notification BPDU）。

  端口状态

状态	是否转发数据	是否学习MAC	是否发送BPDU	是否接收BPDU
disabled	N	N	N	N
blocking	N	N	N	Y
listening	N	N	Y	Y
learning	N	Y	Y	Y
forwarding	Y	Y	Y	Y