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名词:
STP(Spanning Tree Protocol)生成树协议:运行STP协议的设备通过彼此交互信息发现网络中的环路,并有选择地对某个接口进行阻塞,最终将有环路的网络结构修剪成无环路的树形结构,从而防止报文在环形网络中不断循环,造成处理能力的下降。
RTSP(Rapid Spanning Tree Protocol)快速生成树协议:基于STP,但做了一些调整,实现了网络拓朴快速收敛。
MSTP(Multi Spanning Tree Protocol)
VBSP(HW:Vlan Based Spanning Tree)
- 二层环路和三层环路:
二层:1、错接线路、冗余链路;2、未配置好聚合链路;
三层:1、路由错配;2、TTL错配;
会造成泛洪和mac地址漂移
- 概念:
BID:Bridge ID,每台交换机都有的桥标识符,由16位的桥优先级和48位的MAC组成,优先级1-65535,默认为32768,可修改为4096的倍数,越小越优先;
RID:Root ID,全网中仅一个,桥ID最小的设备会被选举为根桥,并定期发送配置BPDU,其它设备仅对该报文进行处理,传达拓朴变化记录,从而保证拓朴的稳定;
Cost:开销,每个端口都有一个端口开销,默认情况下和带宽有关,带宽越高,开销越小;
RPC:Root Path Cost,根路径开销,每条路径都有一个到BPDU入方向端口的开销总和;
PID:Port ID,运行STP的交换机使用接口ID来标识每个接口,由两部分组成,高4bit是接口优先级(0-240取值范围,默认128,步长16),低12bit是接口编号,用来确定端口角色;
BPDU:Bridge Protocol Data Unit,分两种:Configuration BPDU、TCN BPDU(Topol Changed Notification),后者在拓朴变更时才会被触发;
BPDU包含了BID、RPC,PID等参数,STP通过在交换机间传递BPDU来选举根交换机,及确定每个交换端口的角色和状态。初始化过程中,每个交换机都主动发送BPDU,拓朴稳定后,仅根桥发送配置BPDU,其它交换仅在收到上游发来的BPDU后,才会发送自己的配置BPDU;
TCN BPDU是指下游交换机感知到拓扑发生变化时向上游发送的拓扑变化通知;
- BPDU报文格式:
- STP计算原则:
- 最小根桥RID;
- 最小根路径开销RPC;
- 最小网桥BID;
- 最小接口PID;
- 端口角色:
- Designed Port指定端口;
- Root Port根端口;
- Alternate Port预备端口;
- STP计算过程:
- 选举一个根桥,网络中拥有最小桥ID的交换机成为根桥,优先级相等则比较MAC;
- 在每个非根交换机中选举一个根端口,有且只有一个,即为每个非根交换机“朝向”根桥最近的接口;
- 在每条链路上选举一个指定端口,通过比较RPC来确定,最小则用于向这个端口发送BPDU,相等则依次为BID、PID比较;
- 阻塞非根、非指定端口,又称为预备端口,STP形成;
- 接口状态:
- blocking阻塞
- forwarding转发
- learning学习
- listing侦听
- disabled禁用
- RTSP:
- 引入新的接口角色:Backup Port备份端口、Edge Port边缘端口;
- 由五种状态简化为三种端口状态:Discarding、Forwarding、Learning;
- 更短的BPDU超时时间