STP(生成树协议讲解)

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STP 生成树协议配置

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。

STP(生成树协议讲解)

STP(生成树协议讲解)
指定端口:端口的配置BPDU在其 所属链路上是最优的
Alternate端口:端口的配置BPDU 在其所属链路上不是最优的,且端 口不是根端口
端口角色确定过程
SWA BID=0.MACA
100M Path cost = 200
1 Gig Path Cost = 20
2 Gig 聚合 Path cost = 18
– 桥优先级:高16位 (0~65535,默认32768) – 优先级(16bit) = 4Bit 桥优先级 + 12Bit 扩展系统ID – MAC地址:低48位
桥优先级
2字节
桥ID
桥MAC地址
6字节
路径开销(Path Cost)
路径开销用于衡量桥与桥之间路径 的优劣
STP中每条链路都具有开销值
SWC BID=32768.MACC
端口角色确定过程(续)
SWA BID=0.MACA
我是根桥 RPC=0
SWA是根桥 RPC=38
RPC=38
RPC=18
SWA是根桥 RPC=18
SWB BID=8192.MACB
SWA是根桥 RPC=218
SWC BID=32768.MACC
RPC=218
SWD BID=4096.MACD
端口角色确定过程(续)
SWA BID=0.MACA
SWB BID=8192.MACB
Root ID =0.MACA RPC=18
SWC BID=32768.MACC
SWD BID=4096.MACD
端口角色确定过程(续)
SWA BID=0.MACA
我是根桥 RPC=0
SWA是根桥 RPC=38
RPC=38

stp生成树协议的原理和应用

stp生成树协议的原理和应用

Stp生成树协议的原理和应用1. 概述STP(Spanning Tree Protocol)是一种用于构建和维护割除冗余链路的树状拓扑结构的链路层协议。

它能够避免网络环路以及广播风暴的发生,确保数据在网络中的可靠传输。

2. 原理STP的原理基于以下几个关键概念:2.1 网桥(Bridge)网桥是连接不同网络的设备,它有多个网口用于接收和转发数据帧。

2.2 网桥标识(Bridge Identifier)每个网桥都有一个唯一的标识,用于在网络中区分不同的网桥。

网桥标识由优先级和MAC地址组成。

2.3 端口状态每个网桥端口都有不同的状态,包括: - Disabled(禁用):端口不参与生成树计算。

- Blocking(阻塞):端口不转发数据帧,只接收配置和STP BPDU (Bridge Protocol Data Units)帧。

- Listening(监听):端口仅接收配置和STP BPDU帧。

- Learning(学习):端口接收和转发数据帧,并学习源MAC地址。

- Forwarding(转发):端口接收和转发所有数据帧。

2.4 根桥(Root Bridge)生成树中的起始点,用于确定整个网络的拓扑结构。

根桥的网桥标识具有最小优先级。

2.5 生成树生成树是一种无环的树状拓扑结构,其中只有一条路径可用于发送数据帧。

其它路径被阻塞以避免网络环路的发生。

生成树的构建是通过选择根桥和确定端口状态来实现的。

2.6 BPDU帧BPDU帧是STP协议使用的消息格式,用于实现生成树的构建和维护。

BPDU 帧包含了网桥标识、优先级、路径代价等信息。

3. 应用STP协议在网络中的应用主要有以下几个方面:3.1 网络环路的割除在复杂的网络中,往往存在多条路径连接不同的网桥。

如果没有STP协议进行环路割除,数据帧可能会在环路中不断转发,导致广播风暴和网络拥塞。

STP协议通过选择一条最短路径,将其它路径阻塞,确保网络中不存在环路。

STP技术详解(生成树协议)

STP技术详解(生成树协议)

为了提高可靠性,交换机之间会通过多条链路相连,从而避免单点故障。

•但同时会带来一些灾难性的环路问题。

•••二层网络设计需求和问题:STP••••环路问题:•消除环路通过阻断冗余链路来消除网络中可能存在的环路。

链路备份当活动路径发生故障时,激活备份链路,及时恢复网络连通性。

••STP :Spanning Tree Protocol ,生成树协议,提供两大功能:STP操作:通过构造一棵树来消除交换网络中的环路。

•使用组播-01-80-C2-00-00-00•••BPDU :Bridge Protocol Data Unit -桥协议数据单元,STP 工作协议•选举根交换机以及确定每个交换机端口的角色和状态。

○在初始化过程中,每个桥都主动发送配置BPDU。

○在网络拓扑稳定以后,只有根桥主动发送配置BPDU,其他交换机在收到上游传来的配置BPDU后,才会发送自己的配置BPDU。

○发送周期为Hello Time。

○老化时间为Max Age。

○配置BPDU :•下游交换机感知到拓扑发生变化时向上游发送的拓扑变化通知。

○拓扑变更通告BPDU-TCN BPDU•BPDU 类型:BPDU 字段详解:••••••••BID 最小的成为根桥(先比较优先级,再比较MAC )•STP 选举过程:•STP选举案例:••••••••••STP端口状态:Hello2s,根桥发送BPDU 的间隔Forward Delay 15s ,监听和学习的持续时间Max Age 20s ,保持阻塞的最大时间(没有收到BPDU )••STP 的计时器:•STP端口转换:••STP拓扑变化:•••检测到拓扑改变的交换机通过根端口向根桥发送TCN ,上游交换机收到TCN 后回应TCA ,让后下游交换机停止发送TCN ,再通过根端口发送TCN 直到根桥收到,根桥通过指定端口发送TC 通知所有下游交换机把MAC 地址表记录老化时间从300秒变为15秒•stp mode { mstp | stp | rstp }配置STP 模式,缺省为MSTP stp priority 4096配置优先级值,0~61440,步长为4096stp root primary/secondary自动修改优先级,指定主/备根桥stp pathcost-standard { dot1d-1998 | dot1t | legacy }配置路径开销值的标准开销标准:legacy :cost =1~200000•802.1d标准:cost =1~65535•802.1t标准:cost =1~200000000,默认•stp cost 10修改STP 开销display stp 【brief 】显示STP配置信息和参数•STP配置:•建议指定企业内配置高、性能好的交换机为根桥。

生成树协议(STP)概述及工作原理

生成树协议(STP)概述及工作原理

⽣成树协议(STP)概述及⼯作原理
1、交换⽹络环路的产⽣
⼴播风暴的形成
多帧复制
MAC地址表混乱
2、STP——Spanning Tree Protocol(⽣成树协议)
逻辑上断开环路,防⽌⼴播风暴的产⽣
当线路故障,阻塞接⼝被激活,恢复通信,起备份线路的作⽤
3、STP⼯作原理
3.1 ⽣成树的算法:1.选择根⽹桥(Root Bridge);2.选择根端⼝(Root Ports);3.选择指定端⼝(Designated Ports) 3.2 ⽹桥ID(BID)
⽹桥ID是唯⼀的
选择交换⽹络中⽹桥ID最⼩的交换机成为根⽹桥
取值范围:0~65535
缺省值:32768
3.3 选择根端⼝的依据
到根⽹桥最低的根路径成本
直连的⽹桥ID最⼩
端⼝ID最⼩
3.4 端⼝ID
取值范围:0~255
缺省值:128
3.5 .1在⾮根⽹桥上,选择⼀个根端⼝
离根⽹桥最近的⼀个端⼝
3.5.2 根桥上的端⼝全是指定端⼝
3.5.3在每个⽹段上,选择1个指定端⼝
3.5.4 ⾮根桥上的指定端⼝,选择顺序
根路径成本较低
所在的交换机的⽹桥ID的值较⼩
端⼝ID的值较⼩
既不是根端⼝,也不是指定端⼝,STP将这个端⼝阻塞(Block)
3.6 STP端⼝状态
延迟:阻塞——(20s)——>倾听——(15s)——>学习——(15s)——>转发。

生成树协议(STP)介绍

生成树协议(STP)介绍

生成树协议(Spanning Tree Protocol)目录1. STP(802.1D) (2)1.1 STP的基本概念 (2)1.2 BPDU格式及字段说明 (3)1.3 STP的端口状态及其迁移关系 (4)1.4 拓扑改变机制 (4)1.5 生成树运行过程 (6)2. RSTP(802.1W) (14)2.1 RSTP的端口角色和端口状态 (14)2.2 Proposal/Agreement Sequence (15)2.3 RSTP运行过程 (16)2.4 RSTP与STP的兼容性 (19)3. MSTP(802.1S) (21)3.1 MST区域、MST区域配置和区域边界 (22)3.2 MST实例和IST实例 (23)3.3 MST区域内部的运行和区域间的运行 (25)3.4 Hop Count和Boundary Ports (26)3.5 迁移策略 (27)4.总结 (27)5.参考文档 (27)摘要:本文档较为全面的阐述了生成树和快速生成树协议的基本概念和参数,对比了生成树和快速生成树在端口角色,拓扑改变的检测和通知机制,收敛的过程等,并通过实际使用交换机来分析生成树和快速生成树的运行过程。

对生成树和VLAN的关系作了简单的说明,并对多生成树协议的主要概念进行了简要的说明。

关键词:生成树(STP),拓扑改变(Top Change),快速生成树(RSTP),多生成树(MSTP),区域(Region),实例(Instance)1. STP(802.1D)生成树协议是一种二层管理协议,它通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的,同时具备链路的备份功能。

生成树协议的基本思想是通过构造一棵自然树的方法达到裁剪冗余环路的目的,同时实现链路备份和路径最优化。

用于构造这棵树的算法叫做生成树算法SPA(Spanning Tree Algorithm)。

1.1 STP的基本概念桥ID(Bridge Identifier):桥ID是桥的优先级(Bridge Priority)和其MAC地址的综合数值,其中桥的优先级(Bridge Priority)是一个可以设定的参数。

STP 生成树协议配置

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、背景生成树协议(Spanning Tree Protocol,简称STP)是一种用于构建冗余网络拓扑的协议,它通过自动选择一个主干路径,将冗余路径阻塞,从而确保网络中不存在环路,提高网络的可靠性和稳定性。

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配置和管理STP。

二、配置步骤1. 确认网络拓扑在配置STP之前,需要对网络拓扑进行全面了解和确认。

包括网络设备的类型、数量、连接方式等信息。

2. 选择根桥根桥是生成树协议中的核心设备,它是整个网络的根节点。

根据网络拓扑,选择一个合适的设备作为根桥,并将其配置为根桥。

3. 配置桥优先级在生成树协议中,每个设备都有一个桥优先级,优先级越低,设备被选为根桥的可能性越大。

根据网络需求,配置各个设备的桥优先级。

4. 配置端口优先级每个设备的端口也有一个优先级,优先级越低,设备被选为根桥上的端口的可能性越大。

根据网络需求,配置各个设备的端口优先级。

5. 配置端口类型STP支持多种端口类型,包括指定端口、非指定端口和根端口。

根据网络需求,将各个端口配置为相应的类型。

6. 配置端口成本STP通过端口成本来选择最佳路径,成本越低,路径被选中的可能性越大。

根据网络需求,配置各个端口的成本。

7. 配置端口状态STP中的端口有三种状态:阻塞、学习和转发。

根据网络需求,配置各个端口的初始状态。

8. 验证配置在完成以上配置后,需要验证STP的配置是否生效。

可以通过查看设备的状态和日志信息,确认生成树协议的运行情况。

9. 监控和维护配置完成后,需要定期监控网络的运行状态,及时处理异常情况。

同时,根据网络的变化,进行必要的维护和调整。

三、注意事项1. 配置STP时,需谨慎操作,确保网络的稳定性和可靠性。

2. 在配置STP之前,务必对网络拓扑进行全面了解和确认。

3. 配置过程中,应根据网络需求和实际情况,合理选择各个参数的取值。

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

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的名词解释

stp的名词解释

stp的名词解释在计算机网络领域中,STP代表着“Spanning Tree Protocol”(生成树协议),这是一种网络协议,用于防止网络环路的发生,并确保数据能够通过最佳路径进行传输。

STP被广泛应用于局域网(LAN)和广域网(WAN),以确保网络的高效性和稳定性。

本文将对STP的原理和应用进行探讨,从而给读者提供更深入的了解。

一、STP的原理STP的主要目标是通过选择根桥(Root Bridge)来构建一个没有环路的网络拓扑,从而实现环路的消除。

在一个由多个交换机组成的网络中,STP确保每个交换机都有一个唯一的根桥,并且它们之间的路径是最佳的,即最短的。

STP工作的基本原理是通过计算每个交换机之间的路径成本,选择一个根桥,并剔除其他冗余的路径,从而形成一棵生成树。

所谓的“路径成本”是指每个端口到根桥的距离,通常是通过比较每个交换机的优先级和MAC地址来确定。

当网络中有多个路径连接到根桥时,STP会计算每个路径的成本,选择成本最低的路径作为活动路径,而其他路径则被设置为备用路径。

当活动路径出现故障或不可用时,备用路径将会自动启用,从而实现网络的冗余和高可用性。

二、STP的应用STP被广泛应用于以太网(Ethernet)中,特别是在大型局域网中。

其主要应用包括如下几个方面:1. 网络冗余:STP允许在物理链路故障时自动切换到备用路径,以确保数据传输的连续性。

这种网络冗余的实现对于业务关键的应用来说非常重要,可以避免因链路故障而导致的数据丢失或延迟。

2. 负载均衡:当多个路径都连接到根桥时,STP可以根据路径的成本选择最佳路径,从而实现负载均衡。

通过合理配置STP的参数,可以让数据在网络中分散传输,提高网络带宽的利用率。

3. 拓扑优化:STP可以根据网络中各个交换机的位置和连接关系自动构建生成树,从而优化网络拓扑结构。

通过选择最佳路径,STP可以减少网络中的冲突和延迟,并提供更稳定和可靠的数据传输。

STP 生成树协议配置

STP 生成树协议配置

STP 生成树协议配置一、协议背景介绍STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)是一种用于在以太网交换机网络中防止环路的协议。

当网络中存在多条连接路径时,STP通过选择一条主干路径,将其它冗余路径进行阻塞,以确保数据包能够按照正确的路径传输,避免数据包在网络中无限循环。

二、协议目的本协议的目的是为了配置STP生成树协议,确保网络中的交换机能够正确地选择主干路径,并阻塞冗余路径,从而保证网络的稳定性和可靠性。

三、协议内容1. 配置根交换机a. 选择一台交换机作为根交换机,该交换机将成为生成树的根节点。

b. 在根交换机上配置以下参数:- 优先级(Priority):设置根交换机的优先级,取值范围为0-61440,默认值为32768。

- MAC地址(MAC Address):设置根交换机的MAC地址。

c. 配置完成后,根交换机将发送BPDU(Bridge Protocol Data Unit)消息,通知其他交换机加入生成树。

2. 配置非根交换机a. 在非根交换机上配置以下参数:- 优先级(Priority):设置非根交换机的优先级,取值范围为0-61440,默认值为32768。

- MAC地址(MAC Address):设置非根交换机的MAC地址。

b. 配置完成后,非根交换机将发送BPDU消息,与根交换机进行通信,以确定生成树的拓扑结构。

3. 配置端口a. 在每个交换机的端口上配置以下参数:- 指定端口类型(Port Type):指定端口的类型,包括根端口(Root Port)、指定端口(Designated Port)和非指定端口(Non-Designated Port)。

- 指定优先级(Port Priority):设置端口的优先级,取值范围为0-240,默认值为128。

- 指定成本(Port Cost):设置端口的成本,取值范围为1-65535,默认值为100。

b. 配置完成后,交换机将根据端口的类型和优先级,选择合适的路径进行数据包转发。

stp生成树协议的基本配置

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。

生成树协议(STP)

生成树协议(STP)

STP生成树协议的功能:局域网中为了避免环路形成的广播风暴,需要阻塞冗余链路,消除环路,并且在主链路中断时,又可以将冗余链路自动切换为转发状态,恢复网络的连通性。

STP(spanning tree protocol,生成树协议)用于消除数据层物理环路的协议通过在桥之间交换BPDU(bridge protocol data unit,桥协议数据单元),来保证设备完成生成树的计算过程。

小知识:环路产生的原因:1.基于局域网的可靠性,为交换机之间提供冗余连接;2.错误的网络配置导致环路产生;根桥(root bridge):整个生成树的根节点,有所有交换机中优先级最高的交换机担任。

桥ID:包含桥优先级和MAC地址(长度是8B),由于MAC 在网络中是唯一的,故:桥ID也是唯一的,先比较优先级在比较MAC地址;(优先级值和MAC值越小越优)路径开销(path cost):STP中每一条链路都有开销值,用于衡量桥与桥之间的优劣;指定桥(designate bridge):负责一个物理端上数据转发任务的桥,由物理端上优先级最高的桥担任。

、端口角色:根端口(root port):是指网桥距离根桥最近的端口。

根桥没有根端口,每一个非根桥有且只有一个根端口;指定端口(designate port):是指物理端上属于指定桥的端口。

根桥是所有网桥中优先级最高的,它是其所连接所有物理端上的指定桥,所以通常情况下根桥的所有端口都是指定端口;阻塞端口(alternate port):既不是根端口又不是指定端口,剩下的就是阻塞端口,它是用来为根端口或指定端口做备份。

是网桥到达根桥的备份路径;注:当拓扑发生变化时,节点重新计算,收敛成新的树型拓扑;STP使用BPDU(bridge protocol data unit,桥数据单元)来交互信息;配置BPDU:用来进行生成树计算和维护生成树拓扑的报文;TCN BPDU:当拓扑结构发生变化时,用来通知相关设备网络拓扑发生变化的拓扑;端口状态:Disabled:未启用STP功能的端口:不接收BPDU,不进行地址学习,不收发数据;Blocking:非指定端口或根端口:不接收BPDU,不进行地址学习,不收发数据;Listening:接收BPDU,不进行地址学习,不收发数据;Learning:接收BPDU,进行地址学习,不收发数据;Forwarding:指定端口或根端口:接收BPDU,进行地址学习,收发数据;生成树(STP)的不足:端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的forwarding delay时间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RSTP(rapid spanning tree protocol快速生成树协议):是STP协议的优化版STP和RSTP的不同点:RSTP减少了端口的状态RSTP增加了端口的角色RSTP配置BPDU的格式和发送方式有所改变当网络拓扑发生变化时,RSTP的处理方式不同,可以实现更为快速的收敛RSTP具备STP的所有功能桥优先级配置:【H3C】stp priority 4096桥优先级字段共有16位,包含优先级位和0比特两部分。

十一、STP(生成树协议)

十一、STP(生成树协议)

⼗⼀、STP(⽣成树协议)⼀、STP(⽣成树协议)运⾏在交换机上防⽌交换机换路的技术  为了提⾼⽹络可靠性,交换⽹络中通常会使⽤冗余链路。

然⽽,冗余链路会给交换⽹络带来环路风险,并导致⼴播风暴以及MAC地址表不稳定等问题,进⽽会影响到⽤户的通信质量。

⽣成树协议STP(Spanning Tree Protocol)可以在提⾼可靠性的同时⼜能避免环路带来的各种问题。

⼆、环路引起的问题交换机之间通过多条链路互连时,虽然能够提升⽹络可靠性,但同时也会带来环路的问题。

1、环路会引起⼴播风暴⽹络中的主机会受到重复的数据,造成⽹络堵塞和卡顿。

通过实验体验⼀下环路带来的影响实验:因为华为路由器默认⾃动开启了stp功能,我们做这实验时先把交换机的stp功能关闭。

stp disable 所有交换机都这样关闭(因为华为交换机默认都开启STP)[LSW6]stp disable[LSW7]stp disable[LSW8]stp disable我们配置 pc9的ip地址为192.168.1.2/24⽤PC ping 192.168.1.3,触发⼀个⼴播包,并抓包ping测后发现⼀直在发⼴播包,已经形成⼴播风暴了当我们再次开启stp后抓包,stp enable2、环路相起MAC地址表震荡三、STP作⽤和本作原理 1、STP的作⽤,通过运⾏STP的算法,阻塞特定的接⼝实现冗余⽆环的⽹络。

2、⼯作原理原理:阻塞端⼝(预备端⼝)通过选举阻塞端⼝,来防⽌环路1)STP中的选举步骤和端⼝状态选举步骤: ①、选举ROOT-SW根⽹桥 ②、选举根端⼝RP(root port) ③、选举指定端⼝DP(Designate port) ④、其余的端⼝被Block阻塞 ⑤stp选举时候端⼝状态(15s 到listening,选举就结束了)第⼀步、根桥选举 每⼀台交换机启动stp后,都认为⾃⼰是根桥。

启动stp后在整个⽹络先选出根桥, 通过BID进⾏⽐较(BID由优先级+mac地址组成)先⽐较优先级,在⽐较MAC地址,越⼩越优先。

STP 生成树协议配置

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。

生成树协议STP

生成树协议STP

⽣成树协议STP⽣成树协议STP1.1 STP介绍局域⽹中的物理环路通常有两种产⽣原因。

⼀种是基于可靠性的考虑,为交换机直接提供冗余连接;另⼀种是由于错误的⽹络设置导致环路的产⽣。

如果不对⽹络拓扑加以管理,以上两种情况均会导致严重的后果,如⼴播风暴和MAC地址学习错误等。

局域⽹中存在物理环路,说明环内的每⼀台设备和另⼀台设备之间⾄少存在两条路径,但是设备不能随意选择阻塞某条路径,这样可能会造成⽹络中断。

⽤户可以通过在设备间遵循⼀些准则或协议,来明确由哪台设备阻塞链路,阻塞哪些链路,从⽽达到消除环路的⽬的。

STP(Spanning Tree Protocol,⽣成树协议)就是这些协议中的⼀种。

S TP在IEEE制定的802.1D标准中定义,⽤于在局域⽹中消除数据链路层环路。

STP可以通过计算动态地阻断冗余链路,⽽当活动链路发⽣故障时,STP⼜可以激活冗余链路,恢复⽹络的连通,避免⽹络中断。

STP消除链路层环路的基本思想是:将⽹络拓扑修剪为树形拓扑,⽽树形拓扑是不存在环路的。

运⾏STP的设备之间会交互⼀些信息,然后通过计算实现拓扑的收敛,具体内容如下:(1)运⾏STP的设备依据⼀定的准则选举⼀个树根节点作为⽹络中的根桥,其他节点为⾮树根节点。

(2)每⼀个⾮树根节点,会选择最优的路径和根桥相连,⾮树根节点上位于最优路径的端⼝。

为该节点的根端⼝。

(3)如果⽹络中存在冗余链路,则阻塞冗余链路。

每⼀个⾮树根节点都进⾏同样的计算,最终⽹络中任何两台设备之间都只有⼀条路径可达,从⽽形成⼀颗⽆环的树。

当拓扑发⽣变化时,节点重新进⾏计算,收敛为新的树形拓扑。

1.2 STP基本概念1.2.1 桥和端⼝的⾓⾊如图1-1所⽰,STP中有两种特殊的⽹桥:根桥(Root Bridge)和指定桥(Designate Bridge)。

根桥是整个⽣成树的根节点,由所有⽹桥中优先级最⾼的桥担任。

指定桥是负责⼀个Physical Segment(物理段)上数据转发任务的桥,由这个Physical Segment上优先级最⾼的桥担任。

生成树协议的概念

生成树协议的概念

生成树协议的概念生成树协议(Spanning Tree Protocol, STP)是一种用于在计算机网络中实现环路消除和冗余路径删除的协议。

生成树协议在局域网中起到了非常重要的作用,有效地提高了网络的稳定性和可靠性。

本文将详细介绍生成树协议的概念、原理和工作过程,并探讨其在网络中的应用。

生成树协议的概念:生成树协议是一种通过选择网络中的某些连线来构建一棵树状的拓扑结构,以消除环路并实现冗余路径删除的协议。

在局域网中,如果多个交换机之间存在重复的链路,数据包可能会在链路之间循环传播,导致网络拥塞和数据丢失。

生成树协议通过选择一条主链路以及一系列备份链路,来确保数据包的顺利传输和网络的稳定性。

生成树协议的原理:生成树协议的原理基于图论中的最小生成树算法。

在一个局域网中,多个交换机之间会形成一个图的结构,其中每个交换机对应一个节点,链路对应边。

生成树协议通过计算网络拓扑的最小生成树,确定一条主链路和一系列备份链路,使得网络中的所有节点都能够通过主链路直接或间接地与根节点相连,同时保证没有环路的存在。

生成树协议的工作过程:生成树协议的工作过程可以分为以下几个步骤:1. Bridge ID的选择:在生成树协议中,每个交换机都会有一个唯一的标识符,称为Bridge ID。

根据Bridge ID的大小决定交换机的地位,具有更小Bridge ID 的交换机会成为根交换机。

初始情况下,所有交换机都以自身为根交换机。

2. Root Bridge的选举:交换机通过比较Bridge ID的大小来选举Root Bridge,即全网中拥有最小Bridge ID的交换机。

选举的结果会广播到网络中的所有交换机,使得每个交换机都知道Root Bridge的位置。

3. 生成树的构建:所有非根交换机根据接收到的信息计算到达Root Bridge的最短路径。

生成树协议使用最小帕斯卡尔树算法(Shortest Path Bridging Tree Algorithm, SPBTA)来计算最短路径,并将非根交换机的端口按照最短路径连接到Root Bridge。

思科生成树协议STP

思科生成树协议STP

思科生成树协议STP思科生成树协议STPSTP(生成树协议)是一个二层链路管理协议。

它的主要功能是在保证网络中没有回路的基础上,允许在第二层链路中提供冗余路径,以保证网络可靠、稳定地运行。

下面店铺整理了一位思科网络工程师关于STP笔记,现分享给大家!STP定义1.STP(生成树协议)是一个二层链路管理协议。

它的主要功能是在保证网络中没有回路的基础上,允许在第二层链路中提供冗余路径,以保证网络可靠、稳定地运行。

2.回路会造成数据在环路中无限循环,终端站点接收重复的信息,交换机在多个端口上得到同一个终端站点的MAC地址,产生广播风暴,影响整个网络的正常运行。

3.IEEE802.1D是最早的STP标准,它提供了动态冗余切换机制,是目前最流行、应用最广泛的STP标准。

STP运行在交换机和网桥设备上,通过计算建立一个稳定的树状结构网络,来避免网络中回路的产生。

STP的基本工作原理1.STP通过在交换机之间传递网桥协议数据单元BPDU,并用生成树算法STA,对其进行比较计算。

2.根据BPDU提供的参数和生成树计算,STP首先选定一个根网桥,根网桥是整个生成树拓扑结构的核心。

所有的数据实际上都要通过根网桥。

3.然后确定交换机冗余链路端口的工作状态,让一些端口进入阻塞工作模式,另一些端口进入转发工作模式。

其中被阻塞的端口仍然是一个激活的端口,但它只能接收和读取BPDU,不能接收和转发数据流。

4.用改变冗余端口的工作状态来阻断网络中的部分冗余路径,使其成为备份链路,以保证在任何两个终端站点之间,只存在一条激活的路径,避免了回路的产生。

5.STP还计算从根到二层网络中所有交换机的最佳路径,并建立一个无环路的树状结构网络。

在网络运行过程中,如果一个网段在生成树中因故障而失效,多余的'路径又存在时,生成树会重新计算生成树拓扑,并强制将有故障的链路变为备份链路,而把原备份链路重新激活。

(重新设置转发端口和阻塞端口)STP:交换机和网桥的区别在STP的处理过程中,交换机和网桥是有区别的,交换机需要对VLAN进行处理。

stp生成树协议详解

stp生成树协议详解

stp生成树协议详解STP生成树协议详解一、协议双方甲方:公司名称:地址:法定代表人:联系人:电话:电子邮箱:乙方:公司名称:地址:法定代表人:联系人:电话:电子邮箱:二、各方身份、权利、义务、履行方式、期限、违约责任甲方身份:甲方是网络的管理者,负责对网络拓扑结构进行设计和管理,以确保网络的正常运行。

甲方权利:1、负责对网络中的所有设备进行管理和维护。

2、保障网络的正常运行和安全。

3、有权对网络中的所有设备进行设置和调整。

4、有权在必要的情况下对网络拓扑进行调整。

甲方义务:1、提供网络管理服务。

2、保障网络的正常运行和安全。

3、及时处理网络运行中出现的问题。

甲方履行方式:1、按照协议约定对网络进行管理。

2、保证网络的稳定性和安全性。

3、及时响应客户的网络问题。

甲方期限:协议签订后,甲方在有效期内为乙方提供网络管理服务。

甲方违约责任:1、未在约定时间内提供服务,由甲方承担相应的赔偿责任。

2、因甲方的原因导致网络出现故障,由甲方承担相应的赔偿责任。

乙方身份:乙方是网络的使用者,通过甲方提供的服务使用网络。

乙方权利:1、有权使用网络,并享有网络带来的便利。

2、有权在网络出现问题时要求甲方及时处理。

乙方义务:1、按照协议付款。

2、遵守网络管理规定。

3、及时报告网络使用中出现的问题。

乙方履行方式:1、按照协议约定使用网络。

2、遵守网络管理规定。

3、及时报告网络使用中出现的问题。

乙方期限:协议签订后,乙方在有效期内使用甲方提供的网络管理服务。

乙方违约责任:1、未按照协议约定付款,由乙方承担相应的赔偿责任。

2、乙方不遵守网络管理规定,导致网络出现问题,由乙方承担相应的赔偿责任。

三、需遵守中国的相关法律法规双方在协议签订及履行过程中需遵守中国相关的法律法规,包括但不限于《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国电信法》等。

四、明确各方的权力和义务本协议涉及到的权利和义务均需在法律框架内进行,任何一方均不得侵犯另一方的权益,否则应承担相应的法律责任。

STP 生成树协议配置

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。

STP经典详解

STP经典详解

STP(Spanning Tree Protocol)是生成树协议的英文缩写。

该协议可应用于环路网络,通过一定的算法实现路径冗余,同时将环路网络修剪成无环路的树型网络,从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。

STP的基本原理是,通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文(在IEEE 802.1D中这种协议报文被称为“配置消息”)来确定网络的拓扑结构。

配置消息中包含了足够的信息来保证交换机完成生成树计算。

生成树协议STP/RSTP1. 技术原理:STP的基本思想就是生成“一棵树”,树的根是一个称为根桥的交换机,根据设置不同,不同的交换机会被选为根桥,但任意时刻只能有一个根桥。

由根桥开始,逐级形成一棵树,根桥定时发送配置报文,非根桥接收配置报文并转发,如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文,则说明从该交换机到根有不止一条路径,便构成了循环回路,此时交换机根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞,消除循环。

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,重新生成一棵树。

2. 功能介绍:生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回,解决成环以太网网络的“广播风暴”问题,从某种意义上说是一种网络保护技术,可以消除由于失误或者意外带来的循环连接。

STP也提供了为网络提供备份连接的可能,可与SDH保护配合构成以太环网的双重保护。

新型以太单板支持符合IEEE 802.1d标准的生成树协议STP及IEEE 802.1w规定的快速生成树协议RSTP,收敛速度可达到1s。

但是,由于协议机制本身的局限,STP保护速度慢(即使是1s的收敛速度也无法满足电信级的要求),如果在城域网内部运用STP技术,用户网络的动荡会引起运营商网络的动荡。

目前在MSTP 组成环网中,由于SDH保护倒换时间比STP协议收敛时间快的多,系统采用依然是SDH MS-SPRING或SNCP,一般倒换时间在50ms以内。

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Physical Segment E
Physical Segment B
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Page 9
目录
STP介绍 STP基本概念 STP计算过程 STP端口状态 STP拓扑改变处理过程 STP协议的不足

网桥通过交互配臵BPDU获取STP计算所需 要的参数 配臵BPDU基于二层组播方式发送,目的地 址为01-80-C2-00-00-00


配臵BPDU由根桥周期发出,发送周期为 Hello Time。
配臵BPDU老化时间为Max Age。
Root SWA 配臵BPDU SWB 配臵BPDU SWC
STP

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引入
局域网中通常会存在冗余链路。需要一种方法阻塞冗 余链路,消除路径环路,并且在必要时将冗余链路自 动切换为转发状态,恢复网络的连通性。 生成树协议就可以实现这样的功能。生成树协议包括 STP、RSTP、MSTP等。 本章对STP的工作原理进行详细介绍。
1 SWA
目的MAC地址 00-0D-56-BF-88-10 00-0D-56-BF-88-20 ..... .....
目的端口 E0/2 E0/3 ..... .....
E0/2
E0/3 2 E0/5
3
E0/6 PCB
00-0D-56-BF-88-20
目的MAC地址 00-0D-56-BF-88-10 00-0D-56-BF-88-20 ..... .....
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Page 1
课程目标
学习完本课程,您应该能够:
了解STP消除环路的思想 掌握STP的基本概念 掌握STP计算过程 掌握STP的端口状态 掌握STP拓扑改变处理过程 了解STP的不足
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Page5 Page 5
交换机学习MAC地址表回顾
PCA
00-0D-56-BF-88-10
1
SWA
目的MAC地址 00-0D-56-BF-88-10 ..... .....
目的端口 E0/2 ..... .....
E0/2
E0/3 2 E0/5 3 E0/6 PCB
00-0D-56-BF-88-20
Page 22
根桥选举过程(续)
SWA BID=0.MACA
Root ID =0.MACA
SWB BID=8192.MACB
SWC BID=32768.MACC
Root ID =0.MACA
SWD BID=4096.MACD HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
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Page 19
根桥选举过程

寻找最小桥ID
我是根桥
SWA BID=0.MACA
我是根桥
我是根桥
SWB BID=8192.MACB
SWC BID=32768.MACC
我是根桥
SWD BID=4096.MACD
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Page 15
配臵BPDU格式
DMA SMA L/T LLC Header
Payload

DMA:目的MAC地址
Parameters
Protocol ID Protocol Version ID BPDU Type Flags Root ID Root Path Cost Bridge ID Port ID Message Age Max Age Hello Time Forward Delay
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STP消除环路的思想

将网络拓扑修剪为树形

选择树根节点
确定最短路径 阻塞冗余链路
ROOT
Physical Segment D
Physical Segment C
Physical Segment A
Page 14
私有标准
200,000 2,000 1,800 1,600 1,400 200 180 160 140 20 18 16 14 2 1 1 1
100Mbps
1000Mbps
10Gbps
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配臵BPDU
桥ID
桥优先级
2字节
桥MAC地址
6字节
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Page 12
路径开销(Path Cost)


路径开销用于衡量桥与桥之间路径的优劣
STP中每条链路都具有开销值 路径开销等于路径上全部链路开销之和
SWA
1Gig Cost 20 100M SWB
Hale Waihona Puke Alternate端口 SWC
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Page 11
桥ID

桥ID用于在STP中唯一的标识一个桥,桥ID由 两部分组成,长度为8个字节

桥优先级:高16位 (0~65535,默认32768) 优先级(16bit) = 4Bit 桥优先级 + 12Bit 扩展系统ID MAC地址:低48位
SWB BID=8192.MACB
1 Gig
SWC BID=32768.MACC
100M
Path Cost = 20
Path cost = 200
SWD BID=4096.MACD
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Page 18
计算方法

配臵BPDU处理
Byte


SMA:源MAC地址
L/T:帧长
2
1 1 1
LLC Header:配臵消息 固定的链路头
Payload: BPDU数据

8 8 2 2 2 2 2
4
STP 优先级向量
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目录
STP介绍 STP基本概念 STP计算过程 STP端口状态 STP拓扑改变处理过程 STP协议的不足
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1Gig
Cost 200
Page 13
SWC
链路开销标准
链路速率
0 10Mbps Single Port Aggregated Link 2 Ports Aggregated Link 3 Ports Aggregated Link 4 Ports Single Port Aggregated Link 2 Ports Aggregated Link 3 Ports Aggregated Link 4 Ports Single Port Aggregated Link 2 Ports Aggregated Link 3 Ports Aggregated Link 4 Ports Single Port Aggregated Link 2 Ports Aggregated Link 3 Ports Aggregated Link 4 Ports
目的MAC地址 00-0D-56-BF-88-10 ..... .....
目的端口 E0/5 ..... .....
SWB
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Page6 Page 6
环路引起的问题之二 —— MAC地址表不稳定
PCA SWA
00-0D-56-BF-88-10
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Page 21
根桥选举过程(续)
SWA BID=0.MACA
SWA是根桥
SWA是根桥 我是根桥
SWB BID=8192.MACB
SWC BID=32768.MACC
我是根桥
SWD BID=4096.MACD
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双工状态
802.1D-1998
65535 100 100 100 100 19 19 19 19 4 4 4 4 2 2 2 2
802.1t
200,000,000 2,000,000 1,000,000 666,666 500,000 200,000 100,000 66,666 50,000 20,000 10,000 6,666 5,000 2,000 1,000 666 500
Page 23
根桥选举结果
SWA BID=0.MACA
SWA是根桥 SWA是根桥 我是根桥
SWB BID=8192.MACB
SWC BID=32768.MACC
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