生成树协议原理及配置
STP 生成树协议配置
STP 生成树协议配置协议名称:STP 生成树协议配置一、背景介绍STP(Spanning Tree Protocol)生成树协议是用于在网络拓扑中消除环路的一种协议。
通过选择一条最佳路径,STP可以防止数据包在网络中无限循环。
本协议旨在提供详细的配置步骤和参数设置,以确保网络中的生成树协议正常运行。
二、配置步骤1. 网络拓扑规划在进行STP生成树协议配置之前,需要对网络拓扑进行规划。
确保网络中的交换机和链路连接符合设计要求,避免环路的出现。
2. 选择生成树根桥根据网络拓扑规划,选择一台交换机作为生成树的根桥(Root Bridge)。
根桥将成为生成树拓扑中的根节点,负责转发数据包。
3. 确定生成树根端口在每台交换机上,根据连接到根桥的链路的优先级和MAC地址,确定生成树根端口(Root Port)。
生成树根端口是指与根桥相连的端口,用于接收根桥发送的生成树信息。
4. 配置生成树桥优先级在每台交换机上,设置生成树桥优先级(Bridge Priority)。
生成树桥优先级决定了生成树中各个交换机的地位和角色。
优先级越低,地位越高。
5. 配置生成树端口优先级在每台交换机上,设置生成树端口优先级(Port Priority)。
生成树端口优先级决定了连接到交换机的各个端口在生成树中的地位和角色。
优先级越低,地位越高。
6. 启用生成树协议在每台交换机上,启用生成树协议。
根据交换机的型号和操作系统,可以使用命令行界面或图形用户界面进行配置。
7. 监控生成树状态配置完成后,定期监控生成树的状态。
可以通过交换机的管理界面或命令行界面查看生成树的拓扑结构、端口状态等信息。
三、配置参数设置1. 生成树根桥配置参数- 根桥优先级:设置根桥的优先级,范围为0-61440,默认值为32768。
- 根桥MAC地址:根据网络拓扑规划,设置根桥的MAC地址。
2. 生成树端口配置参数- 端口优先级:设置端口的优先级,范围为0-240,默认值为128。
生成树协议原理
生成树协议原理生成树协议是一种基于链路层的协议,它通常在以太网交换机上实现,用于管理以太网局域网中的网络拓扑。
生成树协议的工作原理是通过使用一个根桥(Root Bridge)和多个非根桥(Non-Root Bridge)来建立一颗树状结构,以确保网络中没有环路存在。
生成树协议的核心算法是通过一种称为生成树算法(Spanning Tree Algorithm)来找到从根桥到每个非根桥的最短路径,从而构建一颗最小生成树。
最小生成树是一种能够连接所有节点并且没有环路的树状结构,它是生成树协议的基础,用于确定网络中数据包的传输路径。
生成树协议的工作流程包括以下几个关键步骤:1. 选择根桥:在网络中通过比较桥(Bridge)的优先级和MAC地址来确定根桥,根桥是生成树中的根节点,所有数据包都将通过根桥进行转发。
2. 计算生成树:每个非根桥通过生成树算法计算到根桥的最短路径,确定自己在生成树中的位置,并将该信息传播到整个网络中。
3. 确定端口状态:每个桥根据生成树信息确定哪些端口可以用于数据包的传输,哪些端口需要阻断以避免环路的产生。
4. 更新生成树:在网络拓扑发生变化时,生成树协议会重新计算生成树,并更新每个桥的状态,重新确定最佳路径。
5. 数据包转发:根据生成树确定的路径,数据包会被从源地址传输到目的地址,通过生成树结构保证数据包的正常传输。
生成树协议的优点是可以有效避免数据包在网络中的循环传输,提升网络通信的稳定性和可靠性。
生成树协议能够自动适应网络拓扑的变化,快速重新计算生成树,并重新确定最佳传输路径,从而保证网络快速恢复到正常状态。
然而,生成树协议也存在一些局限性。
生成树协议在网络中设置大量的桥和端口时,会造成网络拓扑复杂,生成树的计算和更新会消耗大量的网络资源。
此外,生成树协议需要在所有交换机上进行配置和管理,当网络规模较大时,配置和管理网络可能会变得困难。
为了解决生成树协议的一些局限性,IEEE制定了一系列的生成树协议标准,包括802.1D、802.1w和802.1s等。
交换机生成树协议的基本原理
交换机生成树协议的基本原理
交换机生成树协议(STP)的基本原理基于树的生长方式,旨在避免网络中
的环路。
通过定义根桥(Root Bridge)、根端口(Root Port)、指定端
口(Designated Port)和路径开销(Path Cost)等概念,STP协议通过
构造一棵自然树的方法达到剪裁冗余环路的目的,同时实现链路备份和路径最优化。
STP协议通过交换机之间的信息交流,这些信息交流单元称为配置消息BPDU(Bridge Protocol Data Unit)。
STP BPDU为二层报文数据区携带了用于生成树计算的所有有用信息,所有支持STP协议的交换机都会接收
并处理收到的BPDU报文。
当某个端口长时间不能接收到配置报文的时候,交换机认为端口的配置超时,网络拓扑可能已经改变,此时重新计算网络拓扑并重新生成一棵树。
STP协议基于Radia Perlman在DEC工作时发明的一种算法,被纳入了IEEE 标准中。
为了提高收敛速度,IEEE组织推出了快速生成树协议(RSTP),在网络结构发生变化时比STP更快的收敛网络,还引进了端口
角色来完善了收敛机制,被纳入在IEEE 标准中。
更多信息可以查阅相关资料或者咨询计算机专业技术人士了解。
生成树_配置_实验报告
一、实验目的1. 理解生成树协议(STP)的基本原理和工作机制;2. 掌握生成树协议的配置方法;3. 通过实验验证生成树协议在网络中的实际应用效果。
二、实验环境1. 实验设备:两台华为S5700交换机、两台PC机;2. 实验软件:华为网络设备仿真软件;3. 实验拓扑:两台交换机通过一条物理链路连接,两台PC机分别连接到两台交换机上。
三、实验原理生成树协议(Spanning Tree Protocol,STP)是一种用于在网络中消除环路并实现冗余链路备份的协议。
当网络中出现环路时,STP会阻塞部分端口,形成一个没有环路的树形结构,确保网络的高可用性和容错能力。
STP通过交换机之间的BPDU(Bridge Protocol Data Unit)报文进行信息交互,选举根网桥,并确定每个交换机的根端口和指定端口。
根端口是连接到根网桥的端口,指定端口是连接到同一VLAN且路径最短的端口。
其余端口被阻塞,不参与数据转发。
四、实验步骤1. 配置交换机名称和密码;2. 配置交换机接口;3. 配置VLAN;4. 配置STP;5. 验证STP配置效果。
五、实验过程1. 配置交换机名称和密码```bashS1>display versionS1>sysname S1S1>display versionS1>enableS1#configure terminalS1(config)#username admin password simple 123456 S1(config)#exit```2. 配置交换机接口```bashS1>display ip interface briefS1#interface GigabitEthernet0/0/1S1(config-if)#ip address 192.168.1.1 24S1(config-if)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/2S1(config-if)#ip address 192.168.1.2 24S1(config-if)#exit```3. 配置VLAN```bashS1>display vlanS1#vlan 10S1(config-vlan)#name VLAN10S1(config-vlan)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/1S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10 S1(config-if)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/2S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10 S1(config-if)#exit```4. 配置STP```bashS1>display stpS1#stpmode stpS1>display stpS1#interface GigabitEthernet0/0/1S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10 S1(config-if)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/2S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10S1(config-if)#exit```5. 验证STP配置效果```bashS1>display stpS1>display stp interface GigabitEthernet0/0/1S1>display stp interface GigabitEthernet0/0/2S1>ping 192.168.1.2```六、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,成功配置了生成树协议,并验证了STP在网络中的实际应用效果。
STP协议解析生成树协议的工作原理
STP协议解析生成树协议的工作原理生成树协议(Spanning Tree Protocol,STP)是一种用于网络交换机之间建立冗余链路的协议,它的作用是确保网络中不存在环路,以提高网络的可靠性和稳定性。
本文将对STP协议进行解析,并介绍其工作原理。
一、STP协议简介STP协议是由IEEE 802.1D标准定义的一种链路层协议,用于在网络交换机之间建立一个逻辑上无环路的生成树(Spanning Tree),通过将某些端口设为阻塞状态来消除冗余链路,从而避免广播风暴和数据包的循环转发。
二、STP协议的工作原理1. 桥ID和优先级STP协议中,每个交换机都有一个唯一的Bridge ID(桥ID)用于标识自己,桥ID由优先级和MAC地址组成。
优先级取值范围为0~65535,MAC地址为交换机的物理地址。
生成树的根交换机拥有最小的桥ID。
2. 选举根交换机在网络中,首先进行根交换机的选举。
每个交换机发送BPDU (Bridge Protocol Data Unit)消息,其中包含了自己的桥ID和路径代价(Path Cost)。
路径代价是指从发送BPDU的交换机到根交换机的总路径长度,路径长度越短,路径代价越小。
接收到BPDU的交换机会与自己的桥ID进行比较,如果接收到的BPDU的桥ID更小或者路径代价更小,则将接收到的BPDU继续发送给其他交换机。
3. 生成树计算生成树计算阶段,交换机通过比较收到的BPDU中的桥ID和路径代价来确定到达根交换机的最佳路径,将其端口状态设置为指定端口(Designated Port),用于与其他交换机进行通信。
同时,选举出的根交换机的端口也设置为指定端口。
如果有多条路径具有相同的最小路径代价,则选择桥ID较小的那个路径。
4. 阻塞冗余链路生成树计算完成后,除了根交换机和指定端口以外的所有其他端口都将被设置为阻塞状态(Blocking State),这样就实现了环路的消除。
stp生成树协议的基本配置
stp生成树协议的基本配置一、背景介绍STP(Spanning Tree Protocol)生成树协议是一种用于构建冗余网络的协议,它可以避免网络中出现环路,从而保证数据的可靠传输。
在网络拓扑结构发生变化时,STP能够自动调整生成树,确保网络的高可用性和稳定性。
二、STP基本概念1. 根桥:生成树中拥有最小桥ID的交换机。
2. 桥ID:由优先级和MAC地址组成。
3. 桥优先级:由管理员配置,范围为0-65535,默认值为32768。
4. 桥端口:连接到其他交换机或主机的物理端口。
5. 桥端口状态:指桥端口在生成树中的状态,包括阻塞、学习和转发三种状态。
三、STP配置步骤1. 配置桥优先级在一个LAN(Local Area Network)中,只有一个交换机能够被选举为根桥。
因此,在配置STP之前需要确定哪个交换机将被选举为根桥。
管理员可以通过配置桥优先级来控制交换机被选举为根桥的可能性。
具体操作如下:Switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 245762. 配置端口类型在STP中,每个端口都有一个状态。
在初始状态下,所有端口都处于阻塞状态。
管理员需要将交换机的端口配置为不同的类型,以便根据网络拓扑结构自动调整生成树。
具体操作如下:Switch(config)#interface gigabitethernet 1/0/1Switch(config-if)#spanning-tree portfast3. 配置端口优先级当STP计算生成树时,它将考虑每个桥的桥ID和每个桥的端口优先级。
如果两个桥ID相同,则会比较它们的端口优先级。
管理员可以通过配置端口优先级来控制交换机被选举为根桥的可能性。
具体操作如下:Switch(config)#interface gigabitethernet 1/0/1Switch(config-if)#spanning-tree port-priority 1284. 配置边缘端口边缘端口是连接到终端设备(如计算机、服务器或IP电话)的交换机物理接口。
实验五:生成树协议
一、生成树协议(STP,Spanning Tree Protocol)STP的主要任务是阻止在第2层网络(网桥或交换机)上产生网络环路。
它警惕地监视着网络中的所有链路,通过关闭任何冗余的接口来确保在网络中不会产生环路。
STP采用生成树算法(STA),它首先创建一个拓扑数据库,然后搜索并破坏掉冗余的链路。
运行STA算法之后,帧就只能被转发到保险的有STP挑选出来的链路上。
生成树协议目前常见的版本有STP(生成树协议IEEE802.1d)、RSTP(快速生成树协议IEEE802.1w)、MSTP(多生成树协议IEEE802.1s)。
注:STP是第2层协议,用来维护一个无环路的交换式网络。
生成树术语:根桥(Root brigde):根桥是桥ID最低的网桥。
对于STP来说,关键的问题是为网络中所有的交换机推选一个根桥,并让根桥成为网络中的焦点。
在网络中,所有其他的决定-比如哪一个端口要被阻塞,哪一个端口要被置为转发模式-都是根据根桥来判断来做出选择的。
BPDU(桥协议数据单元):所有交换机之间都交换信息,并利用这些信息来选出根交换机,也根据这些信息来进行网络的后续配置。
每台交换机都对桥协议数据单元(Bridge Protocol Data Unit)中的参数进行比较,它们将BPDU传送给某个邻居,并在其中放如入它们从其他邻居那里收到的BPDU。
桥ID(Bridge ID):STP利用桥ID来跟踪网络中的所有交换机。
桥ID是由桥优先级(在所有Cisco交换机上,默认的优先级为32768)和MAC地址的组合来决定的。
非根桥(Nonroot bridge):除了根桥外,其他所有的网桥都是非根桥。
它们相互之间都交换BPDU,并在所有交换机上更新STP拓扑数据库,以防止环路并对链路失效采用补救措施。
端口开销(Port cost):当两台交换机之间有多条链路且都不是根端口时,就根据端口开销来决定最佳路径,链路的开销取决于链路的带宽。
STP 生成树协议配置
STP 生成树协议配置协议名称:STP(生成树协议)配置协议一、背景介绍:STP(生成树协议)是一种网络协议,用于在网络中自动选择最佳路径,防止网络中的环路,确保数据的快速传输和网络的稳定性。
本协议旨在详细描述STP的配置过程,以确保网络管理员能够正确地配置STP,并确保网络的正常运行。
二、配置步骤:1. 确认网络拓扑:在开始配置STP之前,需要确认网络拓扑,并了解网络中的交换机和链路的连接关系。
2. 选择根桥:在网络中选择一个交换机作为根桥,根桥是整个生成树的根节点,负责决定最佳路径。
3. 配置根桥:将选择的交换机配置为根桥,可以通过以下步骤完成:a. 登录到根桥的管理界面。
b. 进入交换机的全局配置模式。
c. 使用命令"spanning-tree vlan <vlan-id> root primary"将该交换机配置为根桥。
其中,<vlan-id>为需要配置的VLAN ID。
4. 配置非根桥:非根桥是网络中除根桥外的其他交换机,需要通过以下步骤配置:a. 登录到非根桥的管理界面。
b. 进入交换机的全局配置模式。
c. 使用命令"spanning-tree vlan <vlan-id> root secondary"将该交换机配置为非根桥。
其中,<vlan-id>为需要配置的VLAN ID。
5. 配置端口:配置交换机上的端口,以确保生成树的正常运行。
可以通过以下步骤完成:a. 登录到交换机的管理界面。
b. 进入端口配置模式。
c. 使用命令"spanning-tree portfast"将端口配置为快速端口,以加快端口的状态转换。
d. 使用命令"spanning-tree bpdufilter enable"将端口配置为BPDU过滤模式,以防止BPDU报文的传输。
6. 验证配置:配置完成后,需要验证STP的配置是否成功。
简述生成树协议的工作过程
简述生成树协议的工作过程一、引言生成树协议是网络中的一种重要协议,它能够有效地避免网络中的环路问题,保证数据在网络中的正常传输。
本文将详细介绍生成树协议的工作过程。
二、生成树协议概述生成树协议是一种链路层协议,用于解决交换机之间的环路问题。
它通过计算生成一棵覆盖整个网络的最小成本树,从而使得数据在网络中只有唯一路径传输,避免了环路问题。
三、生成树协议工作原理1. 建立拓扑结构在生成树协议中,首先需要建立整个网络的拓扑结构。
交换机之间通过链路相连,形成一个网状结构。
为了方便计算最小成本树,需要给每条链路赋予一个权值。
2. 选举根交换机为了确定整棵最小成本树的结构,需要选举出一个交换机作为根节点。
通常情况下,选举规则是选择MAC地址最小的交换机作为根节点。
3. 计算最小成本树选举出根节点后,各个交换机开始计算到达根节点的最短路径,并选择其中代价最小的路径作为自己到根节点的路径。
这个过程称为生成树计算。
4. 剪枝在计算出最小成本树之后,可能会出现一些冗余链路。
为了避免这些链路造成环路问题,需要进行剪枝操作。
具体来说,就是在最小成本树中选择一些边,将它们从图中删除,从而形成一棵无环的生成树。
5. 维护生成树在网络运行过程中,可能会出现链路断开、交换机故障等情况。
如果不及时处理这些问题,可能会导致整个网络瘫痪。
因此,在生成树协议中需要实时监测网络状态,并对发生变化的情况进行处理,以保证整个网络的正常运行。
四、生成树协议的优缺点1. 优点(1)避免环路问题:通过计算最小成本树并剪枝操作,能够有效地避免网络中出现环路问题。
(2)提高网络性能:通过保证数据只有唯一路径传输,能够提高网络传输效率。
(3)简单易用:生成树协议实现简单、易于配置和维护。
2. 缺点(1)容易造成链路拥塞:由于所有数据只能通过一条路径传输,可能会导致某些链路拥塞,从而影响网络性能。
(2)不适用于大型网络:在大型网络中,生成树协议的计算量过大,可能会导致网络延迟增加。
生成树协议原理及配置
生成树协议原理及配置生成树协议(Spanning Tree Protocol,STP)是一种用于防止网络中的循环路径和数据包冲突的协议。
它的目标是通过选择网络中的一个根桥,从而建立一个无环的生成树,从而实现网络的冗余和可靠性。
生成树协议的原理是通过选举根桥、计算最短路径和禁用冗余链路来实现。
当网络中有多个桥接设备连接时,生成树协议会选择一个设备作为根桥。
根桥的选择通常基于桥优先级和MAC地址。
然后,生成树协议会在网络中计算出一条最短路径,以使所有设备都能通过该路径与根桥通信。
生成树协议还会根据冗余链路的代价来禁用一些链路,以防止循环路径的出现。
1.桥优先级和MAC地址:生成树协议通过比较桥的优先级和MAC地址来选择根桥。
通常情况下,优先级较低的桥将成为根桥。
可以通过手动配置桥的优先级来控制根桥的选择。
2.连接参数:生成树协议需要配置桥接设备之间的连接参数。
包括端口优先级、端口状态(开启或关闭)和端口成本。
这些参数将影响最短路径的选择和冗余链路的禁用。
3. BPDU(Bridge Protocol Data Unit):BPDU是生成树协议中用于交换信息和进行状态更新的数据包。
生成树协议需要配置BPDU的发送和接收规则。
通常情况下,桥接设备会定期发送BPDU,以更新网络状态并检测循环路径。
4.禁用冗余链路:生成树协议会根据链路的代价禁用一些冗余链路,以防止循环路径的出现。
链路的代价通常基于链路的速度或带宽。
可以通过手动配置链路的代价来控制冗余链路的禁用。
5. STP版本:生成树协议有多个版本,如STP、RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)和MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)。
不同版本的生成树协议具有不同的特性和性能。
配置时需要根据网络的需求选择合适的版本。
在实际应用中,生成树协议的配置通常需要在网络设备上进行。
网络管理员可以通过命令行界面或图形化界面来配置生成树协议的各个参数。
简述生成树协议的工作原理(一)
简述生成树协议的工作原理(一)生成树协议什么是生成树协议生成树协议是一种用于网络交换机的协议,用来避免在网络中出现环路,保证网络通信的稳定性。
它通过选择一条主干路径,并且屏蔽掉其他的冗余路径,使得数据流向更加高效和可靠。
生成树协议的原理生成树协议的工作原理可以概括为以下几个步骤:1.建立拓扑:将所有的网络交换机连接起来形成一个拓扑结构,包含有向边和交换机节点。
2.根交换机的选举:在拓扑结构中选择一个交换机作为根交换机,这个根交换机的选举是根据交换机的优先级来进行的,优先级越高的交换机被选为根交换机。
3.端口角色的选择:每个交换机的端口根据其与根交换机的距离来确定其角色,距离最短的端口被选为根端口,其他的端口会进一步竞选成为指定端口或者阻塞端口。
4.指定端口的选举:指定端口是除了根端口外,接收到根交换机信息的端口。
在拓扑结构中,生成树协议通过计算路径代价,选举出每个交换机到根交换机的最短路径,并指定相应的端口为指定端口,其他非指定端口则会被阻塞。
5.阻塞端口的操作:交换机的阻塞端口不会向外发送任何的数据包,只能接收到其他端口发送的数据包。
6.路径修复:如果出现链路故障或者新的交换机加入网络,生成树协议会及时检测到变化,并进行重新计算和调整,以保持网络的稳定性。
7.数据转发:生成树协议最终会形成一棵树状结构,根交换机负责将数据包转发到其他交换机上,其他交换机再转发给它们的子交换机,以此类推,保证数据在整个网络中的高效传输。
生成树协议的工作流程生成树协议的工作流程可以用以下步骤来概括: - 步骤1:选举根交换机 - 步骤2:选择根端口 - 步骤3:计算最短路径并选择指定端口 - 步骤4:阻塞非指定端口 - 步骤5:检测链路变化并重新计算路径 - 步骤6:数据转发生成树协议的优点生成树协议的使用能够带来以下几个优点: - 避免数据包在网络中的环路传输,保证数据的高效传输。
- 支持网络拓扑的变化,能够及时检测链路故障并进行修复。
STP生成树协议工作原理剖析
STP生成树协议工作原理剖析STP(Spanning Tree Protocol)生成树协议是一种用于以太网中的链路冗余消除和环路预防的网络协议。
它的主要目标是确保网络中没有冗余路径,并保持网络拓扑结构的稳定性和高可用性。
本文将深入剖析STP生成树协议的工作原理,包括BPDU(Bridge Protocol Data Unit)消息的交换以及生成树的计算和维护机制。
1. STP的基本原理STP生成树协议通过建立一棵覆盖整个网络的生成树来实现冗余链路的关闭,只保留一条根路径用于数据传输。
在这棵生成树中,选举出一台根桥(Root Bridge)作为网络的根节点,并为每个桥设备(Bridge)选择一个根端口(Root Port),其余的端口被标记为指定端口(Designated Port),从而组成生成树的结构。
2. BPDU消息的交换BPDU消息是STP生成树协议中桥设备之间交换的关键信息。
桥设备通过发送和接收BPDU消息来交换拓扑信息、计算路径开销以及进行选举等操作。
BPDU消息包括以下几个关键字段:- Bridge ID(桥ID):用于标识桥设备的唯一标识,由优先级和MAC地址组成。
- Port ID(端口ID):用于标识桥设备上的端口的唯一标识,由端口优先级和端口号组成。
- Root Bridge ID(根桥ID):用于记录当前生成树的根桥ID。
- Path Cost(路径开销):用于计算从根桥到当前桥设备的路径开销。
3. 生成树计算和维护机制STP生成树协议通过选举根桥和计算路径开销来构建生成树。
具体的计算和维护机制如下:- 根桥选举:每个桥设备会比较收到的BPDU消息中的根桥ID,选取具有最小根桥ID的设备作为根桥。
若根桥ID相同,则比较桥设备的MAC地址。
- 端口选举:每个桥设备比较收到的BPDU消息中的根桥ID以及路径开销,选取到达根桥路径开销最小的端口作为根端口。
若路径开销相同,则比较端口ID。
生成树协议配置及命令
生成树生成树协议用于网络环路的情况下逻辑堵塞网络环路生成树协议工作原理:1.选择根网桥1.根据ID好越小优先级越高,相同的情况下比较MAC 越小的优先级越高2.选择根端口1.成本路径2.直连网桥ID最小3.端口ID最小3.选择指定端口1.路径成本2.网桥ID值较小3.端口ID值较小实验拓扑图如下:第一步配置所有交换机对点端口为“trunk”模式交换机1:Switch(config)#int r f0/1 - 3Switch(config-if-range)#sw mo tr交换机2:Switch(config)#int r f0/1 - 3Switch(config-if-range)#sw mo tr交换机3:Switch(config)#int r f0/1 - 2Switch(config-if-range)#sw mo tr交换机4:Switch(config)#int r f0/1 - 2Switch(config-if-range)#sw mo tr交换机5:Switch(config)#int r f0/1 - 2Switch(config-if-range)#sw mo tr配置各个交换机的VTP交换机1:Switch(config)#vtp d lgzzsaDomain name already set to lgzzsa.Switch(config)#vtp mode server(“server”服务器模式;“client”客户端模式;“transparent”透明模式)Device mode already VTP SERVER.交换机2:Switch(config)#vtp d lgzzsaDomain name already set to lgzzsa.Switch(config)#vtp mode clinetSetting device to VTP CLIENT mode.我们在这台交换机中配置第一台交换机为服务器模式,其他交换机和交换机2都配置成客户端模式,配置命令一样。
STP 生成树协议配置
STP 生成树协议配置协议名称:STP(生成树协议)配置协议1. 概述STP(生成树协议)是一种网络协议,用于在具有冗余链路的以太网中创建一个无环的拓扑结构,以确保数据包能够按照预期的路径进行传输。
本协议旨在详细描述STP的配置过程,以便网络管理员能够正确地配置和管理生成树协议。
2. 配置步骤以下是STP配置的详细步骤:步骤 1:确定根桥在STP网络中,需要选择一个交换机作为根桥。
根桥是生成树的起点,负责确定最佳路径和转发数据包。
通常情况下,根桥的选择基于交换机的优先级和MAC 地址。
网络管理员可以通过以下命令配置根桥:```switch(config)# spanning-tree vlan <vlan-id> root primary```或者```switch(config)# spanning-tree vlan <vlan-id> root secondary```其中,`<vlan-id>`是指定的VLAN ID。
步骤 2:配置桥优先级在STP网络中,每一个交换机都有一个桥优先级,用于确定生成树中的交换机角色。
默认情况下,桥优先级为32768,但可以根据需要进行更改。
网络管理员可以使用以下命令配置桥优先级:```switch(config)# spanning-tree vlan <vlan-id> priority <priority-value>```其中,`<vlan-id>`是指定的VLAN ID,`<priority-value>`是新的桥优先级。
步骤 3:配置端口优先级在STP网络中,每一个交换机端口都有一个端口优先级,用于确定数据包转发的优先级。
默认情况下,端口优先级为128。
网络管理员可以使用以下命令配置端口优先级:```switch(config)# spanning-tree vlan <vlan-id> port-priority <priority-value>```其中,`<vlan-id>`是指定的VLAN ID,`<priority-value>`是新的端口优先级。
生成树协议(STP)及其原理
1962年,Widrow和Hoff提出了自适应线性神经网络,即Adaline网络,并提出 了网络学习新知识的方法,即Widrow和Hoff学习规则(即δ学习规则),并用电 路进行了硬件设计。 2 低潮期(1969-1982)
受当时神经网络理论研究水平的限制及冯·诺依曼式计算机发展的冲击等因素 的影响,神经网络的研究陷入低谷。
致力于提供IT专业 全教学生命周期解决方案
4 新连接机制时期(1986-现在) 神经网络从理论走向应用领域,出现了神经网络芯片和神经计算机。 神经网络主要应用领域有:模式识别与图象处理(语音、指纹、故障检测和
图象压缩等)、控制与优化、预测与管理(市场预测、风险分析)、通信等。
致力于提供IT专业 全教学生命周期解决方案
致力于提供IT专业 全教学生命周期解决方案
在美、日等国有少数学者继续着神经网络模型和学习算法的研究,提出了许 多有意义的理论和方法。例如,1969年,S.Groisberg和A.Carpentet提出了至今为 止最复杂的ART网络,该网络可以对任意复杂的二维模式进行自组织、自稳定和 大规模并行处理。1972年,Kohonen提出了自组织映射的SOM模型。 3 复兴期(1982-1986)
的作用正在于此,一旦桥接器/交换机检测到故障,生成树协议就能立即重新配置,启用备份链路, 保证网络的连通。
生成树协议(STP协议)的国际标准是IEEE802.1d。 运行生成树算法的网桥/交换机在规定的间隔内通过网桥协议数据单元(BPDU)的组播帧与 其他交换机交换配置信息。
模糊控制在处理数值数据、自学习能力等方面 还远没有达到人脑的境界。人工神经网络从另一 个角度出发,即从人恼的生理学和心理学供IT专业 全教学生命周期解决方案
生成树协议
功能
生成树协议的主要功能有两个:一是在利用生成树算法、在以太络中,创建一个以某台交换机的某个端口为 根的生成树,避免环路。二是在以太络拓扑发生变化时,通过生成树协议达到收敛保护的目的。
特点
(1)生成树协议提供一种控制环路的方法。采用这种方法,在连接发生问题的时候,你控制的以太能够绕过 出现故障的连接。
生成树协议
通信协议
01 工作原理
03 工作过程 05 特点
目录
02 简介 04 功能
生成树协议(英语:Spanning Tree Protocol,STP),是一种工作在OSI络模型中的第二层(数据链路层) 的通信协议,基本应用是防止交换机冗余链路产生的环路.用于确保以太中无环路的逻辑拓扑结构.从而避免了广 播风暴,大量占用交换机的资源。
谢谢观看
(2)生成树中的根桥是一个逻辑的中心,并且监视整个络的通信。最好不要依靠设备的自动选择去挑选哪一 个桥会成为根桥。
(3)生成树协议重新计算是繁冗的。恰当地设置主机连接端口(这样就不会引起重新计算),推荐使用快速 生成树协议。
(4)生成树协议可以有效的抑制广播风暴。开启生成树协议后抑制广播风暴,络将会更加稳定,可靠性、安 全性会大大增强。
生成树协议是基于Radia Perlman在DEC工作时发明的一种算法被纳入了IEEE 802.1d中, 2001年IEEE组 织推出了快速生成树协议(RSTP)在络结构发生变化时其比STP更快的收敛络,还引进了端口角色来完善了收敛机制, 被纳入在IEEE 802.1w中。
工作过程
STP的工作过程如下:首先进行根桥的选举,其依据是桥优先级(bridge priority)和MAC组合生成的桥ID, 桥ID最小的桥将成为络中的根桥(bridge root)。在此基础上,计算每个节点到根桥的距离,并由这些路径得 到各冗余链路的代价,选择最小的成为通信路径(相应的端口状态变为forwarding),其它的就成为备份路径 (相应的端口状态变为blocking)。STP生成过程中的通信任务由BPDU完成,这种数据包又分为包含配置信息的配 置BPDU(其大小不超过35B)和包含拓扑变化信息的通知BPDU(其长度不超过4B)。Fra bibliotek工作原理
生成树协议(STP)
RIP协议-中兴
文章来源: 文章作者: 发布时间:2006-11-27 字体:[大中小]
在目前的Internet网上,运行一种网关协议是不可能的,我们要将它分成很多的自治系统(Autonomous System-AS),在每个自治系统有它自己的路由技术。我们称自治系统内部的路由协议为内部网关协议(Interior gateway protocol-IGP)。RIP(Routing Information Protocol)就是内部网关协议的一种,它采用的是矢量距离(Vector-Distance)算法。 RIP系统的开发是XEROX Palo Alto 研究中心(PARC)所进行的研究和XEROX的PDU和XNC路由选择协议为基础的。但是RIP的广泛应用却得益于它加利福尼亚大学伯克利分校的许多局域网中的实现。
生成树协议(Spanning Tree)定义在 IEEE 802.1D 中,是一种链路管理协议,它为网络提供路径冗余同时防止产生环路。为使以太网更好地工作,两个工作站之间只能有一条活动路径。网络环路的发生有多种原因,最常见的一种是有意生成的冗余 - 万一一个链路或交换机失败,会有另一个链路或交换机替代。
字串4
在VRRP协议中,有两组重要的概念:VRRP路由器和虚拟路由器,主控路由器和备份路由器。VRRP路由器是指运行VRRP的路由器,是物理实体,虚拟路由器是指VRRP协议创建的,是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作,共同构成一台虚拟路由器。该虚拟路由器对外表现为一个具有唯一固定IP地址和MAC地址的逻辑路由器。处于同一个VRRP组中的路由器具有两种互斥的角色:主控路由器和备份路由器,一个VRRP组中有且只有一台处于主控角色的路由器,可以有一个或者多个处于备份角色的路由器。VRRP协议使用选择策略从路由器组中选出一台作为主控,负责ARP相应和转发IP数据包,组中的其它路由器作为备份的角色处于待命状态。当由于某种原因主控路由器发生故障时,备份路由器能在几秒钟的时延后升级为主路由器。由于此切换非常迅速而且不用改变IP地址和MAC地址,故对终端使用者系统是透明的。
华为生成树协议原理
华为生成树协议原理华为生成树协议(Huawei Spanning Tree Protocol,HSTP)是华为公司研发的一种用于构建网络拓扑结构的协议。
该协议通过在网络中建立一棵生成树,实现网络的高可用性和可靠性。
本文将介绍华为生成树协议的原理及其在网络中的应用。
一、生成树协议的背景和意义在大型企业或机构的网络中,通常会有多个交换机连接在一起,形成一个复杂的网络拓扑结构。
这样的网络结构可能存在环路,当发生链路故障时,数据包可能会在环路中不断循环,导致网络拥塞和性能下降。
为了解决这个问题,生成树协议被提出。
生成树协议可以通过在网络中选择一个主干路径,将其他冗余路径进行屏蔽,从而消除环路,保证数据在网络中的正常传输。
当网络中的某条链路发生故障时,生成树协议可以自动调整网络拓扑,选择新的主干路径,实现网络的快速恢复。
二、华为生成树协议的工作原理华为生成树协议主要由以下几个步骤组成:1. 建立拓扑结构:在网络中,每个交换机都会发送生成树协议的消息,用于发现相邻交换机并建立拓扑结构。
交换机会根据收到的消息,计算出生成树中的根节点和各个交换机的距离。
2. 选择根交换机:每个交换机会根据收到的消息,选择距离最近的交换机作为根交换机。
根交换机的选择是通过比较交换机之间的优先级和MAC地址来确定的。
3. 计算最短路径:根交换机会向其他交换机发送最短路径消息,其他交换机会根据收到的消息,计算到根交换机的最短路径。
交换机会记录下到根交换机的路径和距离,并将消息继续传递给其他交换机。
4. 构建生成树:根交换机会根据收到的消息,构建生成树。
生成树是一棵以根交换机为根节点的树状结构,每个交换机都有一个指向上一级交换机的指针,形成了一条从叶子节点到根节点的路径。
5. 维护生成树:生成树会持续地进行维护,当网络中的链路发生故障或恢复时,生成树会相应地进行调整,选择新的主干路径,保证网络的正常运行。
三、华为生成树协议的优势和应用华为生成树协议相比其他生成树协议具有以下优势:1. 快速收敛:华为生成树协议可以快速地检测到链路故障,并在几毫秒内完成网络拓扑的调整,实现快速收敛。
STP协议原理及配置
STP协议原理及配置一、STP概述STP(生成树协议)是一个二层管理协议。
在一个扩展的局域网中参与STP 的所有交换机之间通过交换桥协议数据单元bpdu(bridge protocol data unit)来实现;为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥;为每个交换网段选择一台指定交换机;将冗余路径上的交换机置为blocking,来消除网络中的环路。
IEEE 802.1d是最早关于STP的标准,它提供了网络的动态冗余切换机制。
STP使您能在网络设计中部署备份线路,并且保证:* 在主线路正常工作时,备份线路是关闭的。
* 当主线路出现故障时自动使能备份线路,切换数据流。
rSTP(rapid spanning tree protocol)是STP的扩展,其主要特点是增加了端口状态快速切换的机制,能够实现网络拓扑的快速转换。
1.1 设置STP模式使用命令config spanning-tree mode可以设置STP模式为802.1d STP或者802.1w rSTP.1.2 配置STP交换机中默认存在一个default STP域。
多域STP是扩展的802.1d,它允许在同一台交换设备上同时存在多个STP域,各个STP域都按照802.1d运行,各域之间互不影响。
它提供了一种能够更为灵活和稳定网络环境,基本实现在vlan中计算生成树。
1.2.1 创建或删除STP利用命令create STPd和delete STPd可以创建或删除STP.缺省的default STP域不能手工创建和删除。
1.2.2 使能或关闭STP交换机中STP缺省状态是关闭的。
利用命令config STPd可以使能或关闭STP.1.2.3 使能或关闭指定STP的端口交换机中所有端口默认都是参与STP计算的。
使用命令config STPd port 可以使能或关闭指定的STP端口。
1.2.4 配置STP的参数运行某个指定STP的STP协议后,可以根据具体的网络结构调整该STP的一些参数。
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A
Port1
B
Port2
(RP) Port1 0+19=19
Port2 19+19=38 19<38
C
STP算法的过程
– 第三步,选择指定端口(Designated Port),所有物理网段 都会选出到根交换机最近的端口为指定端口。 三个网段将会 选出三个DP。
Root
DP
网段1
A
B
DP
网段2 网段3
Root 100M 10M 100M
•Leabharlann •100M100M
STP算法的过程——选择根端口(一)
根交换机A发送Root path cost=0的BPDU,B从port1收到后将port1端口的路 径耗费值与收到的BPDU的Root path cost相加,得到的值作为B发给其它端口 BPDU的Root path cost值
15秒
Max Age
BPDU经过的最大跳数
20
2×(FORWARD TIME – 1s)>= MAX AGE >=2×(HELLO TIME+1s)
STP算法的过程——拓扑改变
TCN(Topology Change Notification)报文传播
Root
Topology Change Notification Topology Change Acknowledge Topology Change
12bit全0=步进值4096
STP算法的过程
– 第一步,需要选举出一个根交换机,达 到全网公认某台交换机是根交换机。
Root
STP算法的过程——选举根交换机(一)
启动时,所有交换机假定自己就是根交换机,发出的BPDU中Root ID=Bridge ID。
Bridge ID=32768.0000-0000-0001 Root ID=32768.0000-0000-0001 Bridge ID=32768.0000-0000-0003 Root ID=32768.0000-0000-0003 BPDU
Disabled
Blocking Listening
Learning
Forwarding
STP算法的过程——定时器
在根交换机中配置的下列三个参数将决定所有非根交换机的对应参数。
定时器 Hello Time 主要目的 根交换机发送配置BPDU之间的时间间隔 默认值 2秒
Forward Delay
侦听和学习状态的持续时间
Port ID:指定端口的ID,由指定端口的优先级和端口 编号组成;
BPDU帧主要字段含义
MessageAge: BPDU的生存期; MaxAge :BPDU的最大生存期; HelloTime :BPDU发送的周期; ForwardDelay :端口状态迁移的延时。
BPDU帧主要字段含义
交换机优先级的参数由来
STP算法的过程
– 第二步,每一台非根的交换机必须选择出根端口— —到根交换机路径耗费最低的端口。
Root Root port(RP)
A
B
Root port(RP)
C
STP算法的过程——交换机根路径费用
交换机根路径费用
• 路径费用:和每一个端口相关,它是 MAC帧通过该端口传送到LAN的费 用。两个标准802.1D(1998)和 802.1T(2001) 根路径费用:对任何一个网桥,一定 存在一条总费用最低的到达根网桥的 路径,该路径总的费用为该网桥的根 路径费用。 根端口:网桥所有端口中,通过某个 端口到达根网桥的路径总费用最低, 那么该端口就是该网桥的根端口。如 果这样的端口不止一个,就选择端口 标识符最小的那个端口作为该网桥的 根端口。
port2 port1:0000.0000.0001 port2:0000.0000.0002 MAC address table
PC1
PC2
0000.0000.0001
0000.0000.0002
环路的产生和影响
连接存在环路时发送以下数据帧产生循环 目的MAC为广播地址 目的MAC为组播地址 目的MAC不匹配地址表
RSTP的改进
• RSTP(快速生成树)是从STP演化而来的, 基本思想一样 • 当交换网络拓扑结构发生变化时, RSTP可以 更快地恢复网络的连通性
• RSTP只有3种端口状态,具备STP的所有功能
RSTP的改进
加快收敛速度RSTP所作的3点重要改进 •为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口 (Alternate Port) 和备份端口(Backup Port)两种角色, 当根端口/指定端口失效的情况下,替换端口/备份端口就会 无时延地进入转发状态。
0<19
网段1
Bridge ID=32768.0000-0000-0003 Cost=19 BPDU
B
DP
网段3
0<19 DP C
19=19,但C的BridgeID小 Bridge ID=32768.0000-0000-0002
STP算法的过程——端口状态
所有RP端口和DP端口状态全都置为forwarding,具有交换机 端口所有功能;既不是RP也不是DP的端口被称为Nondesignated Port(NDP),状态置为blocking,只能收发BPDU。
BPDU帧payload包含内容
字节数 2 1 1 1 8 4 字段内容 Protocol ID Version=0 Message type=0 Flags Root ID Root path cost
8
2 2 2 2 2
Bridge ID
Port ID Message age Max age Hellotime Forward delay
DP C
STP算法的过程——选择指定端口
若从某端口收到的所有BPDU里cost值都比自己从这个端口发出的BPDU cost 值大,即本端口是这个网段BPDU里cost最小的,那么本端口就是该网段的 DP;若最小值有两个以上,则比较Bridge ID,较小者成为该网段的DP。
Root
A DP
网段2
Cost=0 BPDU
课程内容
生成树产生的背景
交换机二层转发基本原理 环路的产生和影响 解决方案——生成树协议STP
STP、RSTP协议原理 MSTP协议原理 生成树配置和排错
交换机二层转发基本原理
接收——从收到的数据帧自动学习源MAC,加入地址表 转发——根据目的MAC查地址表,从对应端口发出
To PC1
port1
•点对点链路中,指定端口只需与下游网桥进行一次握手就 可以无时延地进入转发状态
•可人工设置直接与终端相连的端口为边缘端口,直接进入 转发状态
RSTP-点对点链路握手
• 当一个端口被选为指定端口之后,如果是点对 点链路,即该指定端口的对端只有一个端口, 这个指定端口先发出proposal请求,对端的网 桥在条件满足的时候会发出agreement应答, 指定端口接收到这个agreement应答之后就可 以Forwarding了。
A
BPDU
B
C
Bridge ID=32768.0000-0000-0002 Root ID=32768.0000-0000-0002
STP算法的过程——选举根交换机(二)
B和C收到A的BPDU后,将其中Root ID与本机Root ID比较,由于A的值最小,所以B 和C将Root ID修改为A,ABC的BPDU的RootID达成一致,A成为唯一根交换机
收到TC报文的交换机将在除收到TC报文的所有其他端口清MAC表
STP存在的问题
STP存在的问题
! !
端口从阻塞状态进入转发状态必须经历 两倍的Forward Delay时间,所以网络 拓扑结构改变之后需要至少两倍的 Forward Delay时间,才能恢复连通性
如果网络中的拓扑结构变化频繁,网络 会频繁地失去连通性,这样用户就会无 法忍受
Root
A
forwarding
forwarding
forwarding blocking
B NDP
forwarding
forwarding
C 到此,生成树就稳定下来了
STP算法的过程——端口状态
状态 功能 该端口不能运行,因为设备故障或者网络管理员的操作而 导致。 所有没有插线的端口,均为Disabled,选为禁用的端口, 其状态也为Disabled。 端口只能发送和接收BPDU。 设置了一个定时器而且端口正在静静地等待一段时间 Forward Delay,以使其它交换机能够发现新的拓扑结构, 端口继续接收和发送BPDU。 Listening 时间过后,定时器被重新设置为Forward Delay, 端口开始学习MAC地址信息,并将其添加到过滤数据库中, 端口继续发送和接收BPDU。 端口已准备好接收和转发帧,端口继续学习添加到过滤数 据库中的MAC地址信息,并且能够发送和接收BPDU。
Root Cost=0 BPDU Port1
0+19=19
A
B
Port2
Port1
C
Port2
STP算法的过程——选择根端口(二)
C交换机两个端口port1和port2都收到了BPDU,各自端口耗费+各自收到 BPDU的cost,哪个端口算出来的值小哪个就是RP;若相同则比较端口优先 级,小的是RP;还相同则比较端口号,小的是RP。
RSTP与STP端口状态对比
STP端口状态 Disabled Blocking Listening Learning Forwarding Learning Forwarding Discarding RSTP端口状态 该端口是否包含在 活动拓扑中? 该端口是否学习 MAC地址?