局域网中的冗余链路
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1
《网络互联网技术》
第5章局域网中冗余链路
2
【单元背景】
3 学习目标
●了解生成树协议S T P、R S T P、M S T P原理
●会配置S T P和R S T P协议
●会配置M S T P协议
●会配置以太网链路聚合
4 学习目标
●通过本章的学习，希望您能够：
●理解局域网的冗余拓扑
●理解交换环路带来的问题
●理解生成树协议
●理解快速生成树协议
●掌握S T P与R S T P的配置
●理解端口聚合的概念
●掌握端口聚合的配置
5
课程议题
4.1冗余拓扑
交换网络中的冗余拓扑（2层环路）
●交换网络中为什么要有冗余拓扑
●减少单点故障
●增加网络可靠性
●冗余拓扑带来的问题
●广播风暴
●多帧复制
●M A C地址表抖动
S W 1
7
广播风暴
●2层环路导致广播在网络中不停地转发（广播风暴）。会瞬间耗尽交换机所有处理能力，
使交换机无法转发其它数据。
●
SW1
广播
F0/2
F0/1
主机A
广播
F0/2
F0/1
SW2
主机B
8
多帧复制
●2层环路会导致目标节点收到多个相同的数据帧。从而既浪费节点的处理能力又浪费网
络带宽
SW1
单播
F0/2
F0/1
主机A
单播
主机B
F0/2
SW2
F0/1
9
M A C地址表抖动
●交换机上的M A C地址表不稳定，导致交换机在M A C地址表学习上浪费更多资源
●
？
F0/1：主机B
F0/2：主机B
SW1
单播
F0/2
F0/1
？
F0/1：主机A
F0/2：主机A
主机A
单播
F0/2
F0/1
主机B
SW2 10
课程议题
4.2生成树协议
11
生成树协议概述
●I E E E802.1d S T P（S p a n n i n g-T r e e P r o t o c o l，生成树协议）：
●工作原理
●S T P协议会阻塞冗余端口，使网络中的节点在通信时，只有一条链路生效（没有冗
余）
●当通信链路出现故障时，将处于“阻塞状态”的端口重新
打开，从而保证网络正常通信
SW1
SW2
F0/2
F0/2
F0/1
F0/1
F0/2
F0/1
SW3
12
生成树协议的B P D U
●交换机或者网桥之间周期性地发送S T P的桥接协议数据单元（B r i d g e P r o t o c o l D a t a
U n i t，B P D U），用于实现S T P的功能
●默认每2秒发送一次BPDU组播
●组播地址为：01-80-C2-00-00-00
●
●交换机会保存收到的高优先级的BPDU消息并泛洪，丢弃低优先级的BPDU消息
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S T P的路径成本
●路径成本的计算和链路的带宽相关联
●根路径成本就是到根网桥的路径中所有链路的路径成本的累计和
●修订前后的802.1d路径成本：
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网桥I D
●用于选举根网桥：最低网桥I D的交换机将成为根网桥
●网桥I D由网桥优先级和网桥M A C地址组成
●
●
●
●
●网桥优先级取值范围：0到65535；默认值：32768（0x8000）
●首先判断网桥优先级，优先级值最小的网桥将成为根网桥
●如果网桥优先级相同，则比较网桥M A C地址，具有最低M A C地址的交换机或网桥将
成为根网桥
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端口I D
●用于选举根端口：端口I D最低的将成为根端口
●端口ID由端口优先级和端口编号组成
●
●
●
●
●端口优先级是从0到255的数字，默认值是128（0x80）
●端口优先级值越小，则优先级越高
●如果端口优先级相同，则编号值越小，优先级越高
16
课程议题
生
成树选举
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S T P的工作过程
●第一步：选举一个根网桥；
●第二步：在每个非根网桥上选举一个根端口；
●第三步：在每个网段上选举一个指定端口；
●第四步：阻塞非根、非指定端口。
18
第一步：选举根网桥
●依据网桥I D选举根网桥，I D值最小者当选
SW1:
32768.00-d0-f8-00-11-11
F0/2
F0/1
100M
100M
F0/1
F0/2
F0/1
F0/2 Root Bridge
100M SW2:
4096.00-d0-f8-00-22-22
SW3:
32768.00-d0-f8-00-33-33
19
第二步：选举根端口
●在非根交换机上选举根端口
●选举依据：
●根路径成本最小
●发送网桥I D最小
●发送端口I D最小
SW1:
32768.00-d0-f8-00-11-11
F0/2
F0/1