对交换机STP的总结

STP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接协议数据单元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。stp默认是开启的

第一,STP产生的原因.

STP协议也一样,相信大家都有这样的经历,在网络布线的时候,都会留一条备用线路,来保证网络的畅通性.

但是,我们把两条线路同时接放交换机,会产生什么样的情况呢!

容易产生环路,导致交换机资源耗尽而宕机。这样就产生了一个矛盾，需要物理环路来提高网络的可靠性，而环路又有可能产生广播风暴，怎样才能两全其美呢？

这样,STP出生了

STP协议在逻辑上断开网络的环路，防止广播风暴产生，而一旦正在使用的线路出现故障，被逻辑上断开的线路又会恢复畅通，继续传输数据

第二,STP工作的几个过程:

可以分3个:

a.选举root bridge

选举根网桥的依据是桥ID，桥ID由优先级+MAC地址组成。

首先比较桥的优先级，值低的为根网桥。优先级一样，比较MAC地址，MAC值小的为根桥。

b.选举root port

根端口产生于非根桥上，依据是到根网桥最低路径成本，直接的桥ID最小，端口ID最小。

生成树路径成本是路径上所有链路的带宽的总路径成本累积值。

不同连网技术的成本：

带宽STP成本

10Gbit/s 2

1Gbit/s 4

100Mbit/s 19

10Mbit/s 100

先比较路径成本，最低路径成本为根端口。路径成本一样的话，比较连接交换机的网桥ID，值小为根端口。网桥ID一样，比较端口ID，值小为根端口。

C.选举designate port

指定端口选举的依据和根端口一样为3个：根路径成本最低，直接桥ID最小，端口ID最小。

某个端口到达根网桥路径开销最低那么就为指定端口

*下面让我们了解STP网络中交换机端口的四种状态，以及它们在什么情况下会改变状态

一个阻塞状态的端口如果20秒未收到BPDU，则进入侦听状态

交换要刚启动时，所有端口进入侦听状态。交换机在这状态下完成以下工作：选举根网桥，选举非根网桥

上的根端口，以及选举各网段上的指定端口

15秒之后(最大时间)，如果端口在选举完成后依然保持为指定端口或根端口，则进入学习状态，否则进入阻塞状态

学习状态的端口可以用它侦听到的MAC地址来构成自己的MAC表，学习15秒后，端口进入转发状态

*生成树以下是各种接口状态所代表的意义

阻塞状态(blocking) --不转发数据帧，接收BPDU。侦听BPDU以决定是否进去侦听状态

侦听状态(listening) --不转发数据帧，侦听BPDU。侦听BPDU以完成选举根网桥，非根网桥上的根端口和各网段上的指定端口的工作.侦听状态是正在建立成生树

学习状态(learning) --不转发数据帧，学习地址。学习状态是正在建立MAC表

转发状态(forwarding) --转发数据帧，学习地址。交换机的正常工作状态。

禁止状态(disabled) --不转发数据帧，不接收BPDU。

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什么是BPDU

在一个扩展的局域网中参与STP的所有交换机，它们都通过数据消息的交换来获取网络中其他交换机的信息。

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BPDU的3个计时器

1 hello时间默认是2s可以该1-10s

2转发延迟默认是15s可以配置为2-30s

3最大寿命20s可以该成6-40s

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BPDU的作用

1选举根网桥

2确定冗余路径位置3通过诸塞特定端口来避免环路

4通告网络拓扑结构5控制生成树的状态

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部署备份线路，并且保证：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

*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。

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STP（IEEE 802.1D）是使用根网桥，根端口，指定端口等概念来建立网络的无环路路径

在一分钟内理解并恢复连接

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802.1W也称RSTP (快速生成树)能够加快重新计算生成树速度

是802.1D的加强版比它要快缺点是这些机构是专有，并且需要额外的配置

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PVST+（增强的按vlan的生成树）为每个vlan维护单独的生成树。最优化提供负载均衡并且需要更高的CPU利用率

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MST多生成树将IEEE 802.1W RSTP算法扩散到多个生成树主要目的是降低与网络的物理拓扑结构匹配的生成树实列的总数，进而可以降低交换机cpu的周期

它集合了PVST+和802.1q的所有优点

配置步骤步骤1配置根网桥和辅助根网桥

步骤2设置端口优先级

步骤3甚至端口开销

步骤4在接入层交换机启动根防护

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启动生成树（STP）配置

在全局下

spanning-tree vlan 100（vlan-id）

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配置根网桥

配置根网桥如果想让某台交换机成为根网桥可以减低它的优先级

Spanning-tree vlan-id priority 4096

交换机默认的优先级为32768

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配置端口开销

开销越低生成树就会优先选择该端口

在接口下

Spanning-tree vlan-id cost 10

验证stp

sh spanning-tree vlan vlan-id

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配置根网桥和辅助网桥实列