冗余性与STP

冗余可以增加网络的可用性，但可能形成一个封闭的信息环路给通信系统带来毁灭性的影响，

冗余可能会给网络带来的问题和这类问题的解决方案：
冗余链路：解决单点故障的问题（优点）

　　　　　重复帧

　缺点　　MAC地址震荡

　　　　　广播风暴（逻辑环路）

 

STP的作用：在冗余链路的网络环境下去除单点故障的同时保证每个节点可达；打破网路中的逻辑环路，阻断广播帧的循环广播。

　　　　　
STP的原理：

根据一些规则判断出哪些端口能够转发数据，哪些端口不能转发数据；

不能转发数据的端口将它禁用起来；

实时监控各个端口和链路的状态，当出现故障时，STP会启用一些被禁用的端口。

 

STP的工作流程：

STP工作的第一步：选举根网桥【看桥ID-越小越优】互相发送BPDU,比较自己的桥ID和根桥ID两个参数
每个STP网络中都有且只有一台根网桥（亦称根交换机）；

作为根网桥的这台交换机就是STP所构建的生成树的根；

选举范围为整个交换网络。

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桥ID的定义：
优先级：16bit字段，默认为32768；

MAC地址：48bit字段，交换机的硬件MAC地址；

由优先级和MAC地址组成一个64 bit的字段。

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STP工作的第二步：选举根端口（RP）【看RPC-对端BID-对端PID】
非根交换机会在自己的所有端口之间：选择出距离根网桥最近的端口；

选举范围为每个交换机（除根交换机）。

STP工作的第三步：选举指定端口(DP)【看RPC-本端的BID-本端PID】

位于同一链路中的所有端口之间选择出一个距离根网桥最近的端口；

选举范围为每条链路。

###  PID=端口号+优先级（默认128）  ###

STP工作的第四步：阻塞预备端口（AP）
在选出了根端口和指定端口后，STP会把那些既不是根端口，也不是指定端口的其他所有端口置于阻塞状态。

 

交换机端口角色归纳：
根端口：非根桥上距离根桥最近的端口，处于转发状态；

指定端口：每一条链路中距离根桥最近的端口，处于转发状态；
预备端口：落选的端口，处于监听的状态。