STP生成树协议 和SMTP 多生成树协议

目录：

　　一：STP概述

　　　　1，什么是STP

　　　　2，交换网络环路

　　二：STP工作原理

　　　　1，原理

　　　　2，生成树算法步骤

　　　　3，根网桥选择

　　　　4，根端口选择

　　　　5，指定端口选择

　　三：BPDU（网桥协议数据单元） 

　　　　1，BPDU概述

　　　　2，STP利用BPDU选择根网桥

　　　　3，STP的收敛

　　　　4，STP计时器

　　四：MSTP概述

　　　　1，什么是MSTP

　　　　2，RSTP，PVST，MSTP的区别

　　　 3,MSTP配置命令

 

一：STP（生成树协议）概述

 

1，什么是STP

   工作在OSI参考模型的第二层（数据链路层）的协议。用来逻辑上断开环路，防范广播风暴的形成。当线路故障时，阻塞接口被激活，恢复通信，起备份线路作用

 

2，交换网络环路

广播风暴形成

多帧复制

MAC地址表紊乱

 

如图。交换机接到未知MAC地址，会在每个接口广播泛宏。

结果就是局域网内产生大量的广播，形成广播风暴。

PC1的MAC地址出现在交换机LSW3的两个接口上，造成MAC地址表紊乱。

同时，交换机LSW2每次都接到两个同样的数据帧，也会把同样的数据帧发送两次给PC2，造成多帧复制。

这些会迅速消耗大量的带宽资源，很快就会造成局域网内主机无法通信

 

 

二：STP工作原理

1，原理

通过交换机之间传递一种特殊的协议报文BPDU（网桥协议数据单元）来确定网络拓扑。基本思想就是按照“树”的结构构造网络的拓扑结构。‘

 

2，生成树的算法步骤

   选择根网桥（Root Bridge）

   选择根端口  （Root Ports)

   选择指定端口  (Designated Ports)

 

3，根网桥选择

选择交换网络中网桥ID最小的交换机作为根网桥

 

网桥ID：网桥ID是唯一的。网桥优先级+网桥MAC地址。取值范围是0——65535 , 缺省值为32768

 

4，根端口选择

到根网桥最低的根路径成本（在非根网桥上）

直连的网桥ID最小

端口ID最小

根路径成本：网桥到根网桥的路径上所有链路成本之和(带宽越高，路径成本越低）

 

端口ID：端口优先级+端口编号   取值范围为 0——255   缺省值Wie128

 

根端口

 

 

5，指定端口

根桥上的端口都是指定端口

在每个网段上，选择1个指定端口

非根桥上的指定端口选择顺序
      根路径成本较低

      所在的交换机的网桥ID值较小

      端口的ID值较小

 

 

小结：

先根据网桥ID选择出根网桥，网桥ID值小的成为根网桥。根网桥上的端口都是指定端口

在非根网桥上选择出根端口，网桥到根网桥根路径成本最低的为根网桥端口

非根网桥指定端口，根据路径成本，网桥ID，端口ID选择，更小的成为指定端口

不是根端口，也不是指定端口的，将被堵塞。

 

三：BPDU（网桥协议数据单元）

1，BPDU概述

BPDU定义：

网桥用BPDU来相互通信，并用BPDU的相关机能来动态选择根桥和备份桥，消除桥回路

使用组播发送BPDU

 

BPDU类型：

配置BPDU

拓扑变更通告BPDU

 

BPDU报文字段：

根网桥ID，根路径成本， 发送网桥ID，端口ID

 

2，STP利用BPDU选择根网桥

当交换机启动时，假定自己是根网桥，向外发送BPDU，其中BPDU的根网桥ID字段填写自己的ID。最后对比，选出根桥

 

3，STP的收敛

交换机端口的STP状态

状态	用途
转发（Forwarding）	发送/接收用户数据
学习（Learning）	构建网桥表
倾听（Listening）	构建“活动“拓扑
阻塞（Blocking）	只接受BPDU
禁用（Disabled）	强制关闭

 

4，STP计时器

Hello 时间

转发延迟

最大老化寿命

 

 

 

四：MSTP概述

 

1，什么是MSTP

　　多业务传送平台（ Multi- Service Transport Platform,MSTP)。基于SDH平台，同时实现TDM，ATM，以太网等业务的接入，处理和传送，提供统一网管的多业务传送平台。

 

2，RSTP，PVST，MSTP 区别

　　RSTP：传统的生成树只运行一个实例，且收敛速度慢RSTP在传统的STP基础上通过改进达到了加速网络拓扑收敛的目的。但是仍然有缺陷，由于STP和RSTP在整个局域网中，所有vlan共享一个生成树实例，因此无法实现基于vlan的负载均衡。网络环境稳定状态下备份链路始终不能转发数据，造成带宽浪费

 

　　PVST： 思科私有的多实例，多vlan，可以实现负载均衡，但是他有缺陷。一个实例只能跑一个vlan，意味着100个vlan要开100个实例，很吃资源

 

　　MSTP：多生成树协议。一个实例当中，可以包含多个vlan，它这个性能要比PVST性能好的多

 

 

 

3,MSTP配置命令

【S1】stp mode mstp 　　　　　　　　　　　　　　###配置模式为mstp

【S1】stp region-configuration　　 　　　　　　　　###进入生成树配置

【S1-mst-region】region-name Huawei　　　　　　 ###生成树取名为 HUAWEI

【S1-mst-region】revision-level 1　　　　　　　　 ###版本为第一个版本

【S1-mst-region】instance 1 vlan 10　　　　　　　　 ###实例1，划分为vlan10

【S1-mst-region】instance 2 vlan 20　　　　　　　　 ###实例2划分为vlan20

【S1-mst-region】active region-configuration 　　　　###生成树启用

【S1-mst-region】quite

【S1】stp instance 1 root primary 　　　　　　　　###实例1为主要

【S1】stp instance 2 root secondary　　 　　　　　　###实例2为备用