STP生成树协议|适合初学|华为,思科配置|阿树啊~

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了STP生成树协议|适合初学|华为,思科配置|阿树啊~。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

一.背景:二层环路的问题

1.产生广播风暴:

2.MAC地址表震荡/漂移:看日志

3.设备死机或假死

二.STP概述

三.STP类型

四.STP运行原理

1.桥ID (Bridge ID)

2.选举根桥Root Bridge

3.开销Cost

4.RPC(根路径开销 Root Path Cost)

5.PID(端口 ID  Port ID)

5.BPDU(桥协议数据单元 Bridge Protocol Data Unit)

7.非根桥

五.STP的接口角色

六.接口的选举规则

七.STP端口状态

八.STP边缘端口

(1)针对单个端口:

(2)全局access开启:

九.网络如何感知链路故障

1.BPDU的类型:

2.NDP端口收敛

十.STP基础配置命令(华为)


一.背景:二层环路的问题

1.产生广播风暴:

(1)交换机之间环路接口不断复制转发组播/广播报文

(2)多个交换机的接口灯闪烁频率一致,速度很快

(3)大面积无法ping通网关,延迟很高,偶尔能ping通

2.MAC地址表震荡/漂移: 看日志

[SW2]stp enable

Nov 25 2022 19:51:14-08:00 SW2 L2IFPPI/4/MFLPVLANALARM:OID 1.3.6.1.4.1.2011.5.25 .160.3.7 MAC move detected, VlanId = 10, MacAddress = 4c1f-ccc4-61ac, Original-P ort = Eth0/0/1, Flapping port = Eth0/0/2. Please check the network accessed to f lapping port.

3.设备死机或假死

二.STP概述

  1. STP是一个用于局域网中消除环路的协议
  2. STP的原理概述:运行STP协议的设备通过彼此交互信息而发现网络中的环路,并对某些接口进行阻塞以消除环路
  3. STP在网络中运行后持续监控网络的状态,当网络出现拓扑变更时,STP能够感知并且进行自动响应,从而使得网络状态适应新的拓扑结构,保证网络可靠性(动态变化)

三.STP类型

公有制:STP/RSTP 快速生成树/MSTP 多生成树

思科私有:PVST+ 基于STP优化 /PVRSTP

锐捷:锐捷生成树默认关闭 spanning-tree enable(开启STP命令)

四.STP运行原理

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1.桥ID (Bridge ID)

每一台运行STP的交换机都有唯一的BID(类似于router-ID),桥ID是由16位的桥优先级(Bridge priority)和48位的MAC地址构成

桥优先级可以配置,取值范围为0~65535,默认32768,修改优先级必须为4096的倍数;若桥优先级相同,再比较MAC地址,都是越小越优先

配置优先级命令:

华为:[SW4]stp priority 4096

思科:思科默认就是PVST,所以配置需要加上VLAN

SW1(config)#spanning-tree vlan 10.20 priority 4096

2.选举根桥Root Bridge

(1)根桥的作用:

整个网络中只有一个根桥

根桥Root Bridge负责控制整个网络中的所有交换机的选举

(2)Root Bridge的作用原理:

发送BPDU(桥协议数据单元 Bridge Protocal Data Unit),每2s发一次BPDU,20s超时STP协议中只有根桥才能发送BPDU

类比记忆:Root就是皇帝,皇帝向其他臣子发号施令(BPDU),2秒就发一次,20秒不发就是皇帝驾崩了

(3)根桥上所有端口都是DP端口

华为设备:STP生成树协议|适合初学|华为,思科配置|阿树啊~

思科设备:

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3.开销Cost

交换机的每个端口都有一个端口开销(port cost),用于计算到达根路径开销

Cost与速率,工作模式,cost计算方法有关,用户也可自己配置cost;接口带宽越大,cost值越小。

Cost计算表:

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 (注:上图来自于华为官网)

4.RPC(根路径开销 Root Path Cost)

非根桥到根桥的最短路径的路径开销称为RPC。根桥的RPC=0

5.PID(端口 ID  Port ID)

运行每一个STP的端口都有一个端口ID,由端口优先级和端口号构成。

端口优先级的取值范围:0~240 必须为16的倍数 ;默认为128

5.BPDU(桥协议数据单元 Bridge Protocol Data Unit)

配置BPDU

TCN BPDU

配置BPDU报文格式(注:该图来自于华为官网)

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配置BPDU转发原则(注:该图来自于华为官网)

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7.非根桥

(1)每个非根桥选择一个RP端口,接收Root的消息。非根桥一定有RP

[R2]display stp brief

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection

   0    Ethernet0/0/1               DESI  FORWARDING      NONE

   0    Ethernet0/0/3               ROOT  FORWARDING      NONE

(2)每个RP接口的上行都是DP接口(DP发-RP收,正常的链路都是一收一发)

(3)在不正常的链路上(互相都想成为DP接口的链路选举一个DP和一个NDP),NDP阻塞接口

五.STP的接口角色

RP(根端口):接收根桥指令(配置BPDU)

DP(指定端口):发送配置BPDU消息的接口

NDP(非指定端口):阻塞端口

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六.接口的选举规则

  1. 选择开销值(RPC)Root Patch Cost
  2. 选择上游桥ID小的
  3. 选择上游端口ID小的

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七.STP端口状态

  (1) 禁用(Disable):      端口DOWN

                                           不收发任何消息

(2)侦听(Listening): 选举所有的角色——ROOT /RP /DP /NDP(AP)

                                           可以收发BPDU,不可以转发数据,不可以学习MAC地址

(3)学习(learning):

                                           学习MAC地址——只有RP /DP 会转到学习状态

                                           为了等待老设备选举等待15s(Forwording dely 15s)

                                           可以收发BPDU,不能转发数据(因为没选举完),学习MAC地址

(4)转发(Forwarding):转发数据

                                             收发BPDU,转发数据,学习MAC地址

  (5) 阻塞(Blocking):     NDP/ AP

                                          不收发任何消息,但会持续侦听BPDU

八.STP边缘端口

问题:连接PC的端口要经过多久才能开始访问网络?

回答:需要等待两个forwording dely时间为30s

针对PC开启STP边缘端口(就不用参与STP的计算,就不用等待30s)

命令:(正常这个协议是RSTP协议)

(1)针对单个端口:

华为:

[R3]int e0/0/1

[R3-Ethernet0/0/1]stp edged-port enable 

思科:

Interface e0/0/1

Spanning-tree portfast

(2)全局access开启:

华为:

[SW2]stp edged-port default

所有的连接PC和路由器的端口自动生成边缘端口

思科:

Sppaning-tree portfast default

Sppaning-tree portfast edge default

九.网络如何感知链路故障

1.BPDU的类型:

(1)配置BPDU:根桥正常时发送

(2)TCN BPDU:

拓扑变更BPDU  

如果参与STP计算的接口故障,通知设备网络故障,2s/每次,不会停止,除非收到TCA BPDU

最终要将这个信息传到ROOT Bridge上

(3)TCA BPDU:拓扑变更确认,用于停止对方的TCN消息

(4) TC BPDU:

网络MAC地址全部重新学习

根桥收到TCN之后,会将网络中所有设备的MAC地址老化时间重置成15s(默认300s)

2.NDP端口收敛

感知到网络故障

直接跳入到Listening重新选举——15s

进入Learning——15s

十.STP基础配置命令(华为)

1.配置STP模式

[S1]stp mode stp/RSTP /MSTP

默认是MSTP模式

2.配置根桥

[S1]stp root primary

3.配置备份根桥

[S2]stp root secondary

4.配置优先级

[S1]stp priority 0

5.配置cost

[S1]stp pathcost-standard dot1d

[S1-Ethernet0/0/1]stp cost 4文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-449681.html

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