华为数通——STP-RSTP-MSTP生成树

news2024/10/6 0:00:35

STP

为了提高网络可靠性，交换机之间常常会进行设备冗余（备份），但这样会给交换网络带来环路风险，导致广播风暴以及MAC地址表不稳定等问题。

STP：生成树协议的作用就是为了解决避免二层环路，解决广播风暴。

广播风暴：

生成树功能：

通过阻塞特定端口来防止二层交换机环路。进而实现网络的冗余和备份。

一、STP生成树协议

实验一：

工作原理流程：越小越优先
1.选取一个根桥（看桥优先级和mac）优先级可以改动，mac不可改动，根桥只有一个，根桥上的所有端口都是指定端口DP，远离根桥的端口（堵塞）。

2.非根桥上交换机选根端口RP，到达根桥最近的端口为根端口RP 。

3.每条链路有且只有一条指定端口，比对桥优先级和mac

4.堵塞非根、非指定端口

注意：桥优先级默认都是32768

判定根桥、桥优先级、mac和自身优先级、mac

判定根桥、端口判断，除根桥外每条链路有且只有一条指定端口

查看优先级和mac。 display stp

查看接口状态接口角色 display stp brief

修改桥优先级 stp priority 注意：桥优先级默认都是32768

根桥交换机每隔2秒会发送BPDU报文，

BPDU：bridge protocol data unit ，就是stp报文，根桥每隔2s发送一次。报文里面含有BID、链路cost开销等等。

主根桥和备份根桥，修改主根桥为0之后，设置备份根桥，备份根桥会自动使自己高于主根桥 stp root secondary

链路开销cost，是累加的，华为默认千兆接口开销值是20000，百兆接口开销值是200000，链路开销cost值是指根端口（即收到stp报文的端口）的cost值开销。

更改cost值：进入接口

[Huawei]int g0/0/1

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp cost 50 cost值更改为50

实验二：

根桥看优先级和mac，根桥上的端口都为指定端口，非根桥选择根端口，到达根桥最近的为根端口。对于交换机LSW4来说，当开销值大小一样时，需要看对端的桥优先级和mac，也就是LSW2和LSW3，来选取RP：根端口，另一端就是DP:指定端口。对于最后LSW2和LSW4这条链路，要看交换机LSW2和交换机LSW4到达根桥的cost值，越小越优先。

实验三：

根桥看优先级和mac，根桥上的端口都为指定端口，非根桥选择根端口，到达根桥最近的为根端口，LSW7到达根桥都一样近，看对方端口优先级（优先级默认128+端口号），越小越优先，端口号是端口的编号，例如：GE0/0/1，端口号就是1，GE0/0/2,端口号就是2，GE0/0/9,端口号就是9。

要求：更改端口优先级，LSW7交换机GE/0/0/1堵塞，GE0/0/2不堵塞。

步骤：
1.更改对方端口优先级（默认128+端口号），越小越优先，把对方LSW6交换机GE0/0/2优先级改低于128（更改优先级要为16的倍数）

查端口优先级

更改端口优先级

查看更改后接口优先级

结果：

二、STP edge-port（边缘端口）

Stp edge-port在华为交换机的MSTP里面，如果某一个指定端口位于整个网络的边缘，即不再与其他交换设备连接，而是直接与终端设备直连，这种端口叫做边缘端口。

边缘端口一般接pc或终端：在接入交换机接入终端设备时，会耗时30s端口才会进入转发状态（Forwarding），通过配置边缘端口（edge-port），可以快速的让端口状态变为转发状态。主要目的是提升用户体验感，终端可以比较快获取到地址，加快收敛。

配置：

[Huawei]stp edge-port default 将所有的接口全部置为边缘端口

[Huawei]int g0/0/1

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp edged-port disable 将本接口改为非边缘端口

配置：

[Huawei]int g0/0/1

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp edged-port enable 将本接口设置为边缘端口

三、RSTP：快速生成树协议

STP：生成树协议是IEEE为了避免二层链路环路而提出来的技术，在解决二层环路的同时能提供链路冗余，STP适用于任何拓扑，环形拓扑和Mesh拓扑都能胜任。不过，STP的收敛时间较慢，通常是30秒，特殊情况下要到 50秒，难以适应当前数据网络中业务的需要。为了提高STP的收敛速度，提出了RSTP，即快速STP。

RSTP、STP的区别、改进

在RSTP中，RSTP把端口角色和端口状态进行了分离，并简化了端口状态：

简化端口状态

RSTP中只有discarding（丢弃）、learning（学习）和forwarding（转发）三个状态。相对来说，STP有五个状态 disable（禁用）、blocking（阻塞）、listening（丢弃）、learning（学习）和forwarding（转发）。

精细划分端口角色

RSTP更精细的划分了端口角色：root端口、designed端口的定义和STP一样；但对于处于discarding（丢弃）状态的端口，细分为alternate端口(预备端口，针对根端口的备份）和backup端口（备份端口，针对指定端口备份）。另外，引入了一类特殊的 Designed端口——edge端口，即和主机或其他终端设备相连的端口。