CCNA-STP生成树协议
STP 生成树协议配置
STP 生成树协议配置协议名称：生成树协议配置一、背景介绍生成树协议（Spanning Tree Protocol，简称STP）是一种网络协议，用于在通过网络交换机构建的拓扑结构中，避免出现环路并确保数据包的无环转发。
本协议旨在提供一种标准的配置方法，用于在网络环境中启用和配置STP。
二、配置要求为了正确配置STP，以下是需要满足的要求：1. 确保网络中的所有交换机都支持STP协议。
2. 确保网络中的所有交换机的STP配置参数一致。
3. 确保STP的根交换机被正确配置，并且具有最低的优先级。
4. 确保所有非根交换机都能够选择正确的根交换机，并且通过正确的端口与根交换机相连。
三、配置步骤以下是配置STP的步骤，按照顺序进行配置：1. 确定网络中的根交换机，并将其优先级设置为最低值（例如，0）。
2. 配置每个非根交换机的优先级，确保它们的优先级高于根交换机。
3. 配置每个交换机的STP模式，可以选择的模式包括STP、RSTP或MSTP。
确保所有交换机的模式一致。
4. 配置每个交换机的端口优先级。
端口优先级用于选择非根交换机的最佳路径。
确保端口优先级在同一交换机上的不同端口之间有适当的差异。
5. 配置每个交换机的端口类型。
端口类型包括根端口、指定端口和非指定端口。
确保每个端口的类型正确配置。
6. 配置每个交换机的端口状态。
端口状态包括禁用、阻塞、学习和转发。
确保每个端口的状态正确配置。
7. 配置每个交换机的端口优先级。
端口优先级用于选择非根交换机的最佳路径。
确保端口优先级在同一交换机上的不同端口之间有适当的差异。
8. 验证配置的正确性。
通过检查交换机之间的链路状态和路径选择，确保STP配置成功。
四、配置示例以下是一个示例配置，供参考：1. 根交换机优先级配置：- Switch(config)# spanning-tree vlan 1 root primary2. 非根交换机优先级配置：- Switch(config)# spanning-tree vlan 1 priority 40963. STP模式配置：- Switch(config)# spanning-tree mode stp4. 端口优先级配置：- Switch(config-if)# spanning-tree port-priority 325. 端口类型配置：- Switch(config-if)# spanning-tree port-type edge6. 端口状态配置：- Switch(config-if)# spanning-tree port-fast7. 验证配置的正确性：- Switch# show spanning-tree五、注意事项在配置STP时，需要注意以下事项：1. 确保网络中的所有交换机都支持STP，并且使用相同版本的STP。
stp生成树协议
stp生成树协议STP生成树协议。
STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议是一种用于计算网络中最佳路径的协议，它可以避免网络中出现环路，确保数据在网络中能够正常传输。
在本文中，我们将详细介绍STP生成树协议的原理、工作方式以及应用场景。
STP生成树协议的原理是通过在网络中选择一条主干路径，将其他冗余路径阻塞，从而避免网络中出现环路。
这样可以确保数据在网络中能够按照最佳路径进行传输，提高网络的可靠性和稳定性。
STP生成树协议采用了一种树状结构，将网络中的设备连接在一棵树上，从而形成一个无环的网络拓扑结构。
STP生成树协议的工作方式是通过选举出一台交换机作为根交换机，然后每个非根交换机都选择一条到根交换机的最佳路径，将其他路径阻塞。
当网络中出现链路故障时，STP生成树协议能够自动重新计算最佳路径，确保数据能够继续正常传输。
STP生成树协议的应用场景非常广泛，特别适用于大型企业网络和数据中心网络。
在这些网络中，往往会有大量的交换机和链路，如果不采用STP生成树协议，很容易出现网络中的环路，导致数据传输异常甚至网络瘫痪。
采用STP生成树协议可以有效地避免这些问题，提高网络的可靠性和稳定性。
总的来说，STP生成树协议是一种非常重要的网络协议，它能够帮助我们构建稳定可靠的网络环境。
通过对STP生成树协议的深入了解和合理应用，我们可以更好地管理和维护网络，确保数据能够按照最佳路径进行传输，提高网络的性能和可靠性。
在实际应用中，我们需要根据网络的具体情况来合理配置STP生成树协议，包括选择合适的根交换机、调整链路的优先级等。
只有在合理配置的前提下，STP生成树协议才能发挥最大的作用，确保网络的稳定和可靠运行。
综上所述，STP生成树协议是一种非常重要的网络协议，它能够帮助我们构建稳定可靠的网络环境。
通过合理配置和应用STP生成树协议，我们可以提高网络的性能和可靠性，确保数据能够按照最佳路径进行传输。
【CCNA 10-1】STP生成树
生成树的概念
• STP的操作
1. 每个广播域选择一个根桥 2. 每个非根桥上选择一个根端口 3. 每个段选择一个指定端口
指定端口：具有最低根路径的接口 要考虑的因素： 1 最低的根桥ID 2 最低的根路径代价 3 最低发送者桥ID 4 最低端口ID
DP Designated port RP Root port
RP SW2
DP
ROOT
生成树的概念
• 复杂的多环网络
Broadcast
Server/host
Loop
Loop
Loop
Workstations
生成树的概念
• 采用生成树STP解决环路
• Spanning-Tree Protocol
• 通过将特定的端口选为 Blocking state，来实现无环的拓扑； • IEEE 802.1D 规定了这一行为； • Cisco采用IEEE802.1D的增强的私有协议生成树PVST+;
二层环路
• 广播风暴
Server/host X
Router Y
Segment 1
Switch A
Broadcast
• Host X发送广播帧； • 交换机继续没完没了的更新广播流量；
Switch B Segment 2
二层环路
• 多帧复制
Server/host X
unicast
Router Y
Segment 1
SW2
10BASE-T SW3
10BASE-T
生成树的概念
• STP的操作
1. 每个广播域选择一个根桥 2. 每个非根桥上选择一个根端口
DP Designated port RP Root port
STP协议生成树协议解析与环路消除
STP协议生成树协议解析与环路消除STP（Spanning Tree Protocol）是一种数据链路层协议，用于在拓扑网络中避免环路，并选择最佳路径进行数据传输。
本文将对STP协议的生成树协议解析与环路消除进行详细讨论。
一、STP协议概述STP协议是由IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）的802.1D标准定义的一种网络协议。
它的主要目标是解决网桥（Bridge）或交换机（Switch）之间连接成环路时可能产生的问题，如广播风暴。
二、STP协议工作原理STP协议通过选择一个交换机作为根交换机（Root Switch），该交换机将成为生成树的根节点。
其他交换机通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息进行选举，选择一个具有最短路径通向根交换机的端口。
三、STP协议过程1. 交换机启动时，所有端口处于指定状态（Discarding State），不进行数据转发。
2. 通过BPDU消息交换，交换机进行选举，选择一个交换机作为根交换机。
3. 根交换机将所有端口置为指定状态，而其他交换机选择一条通向根交换机的端口，将其置为指定状态，形成生成树。
4. 生成树上的端口处于指定状态，可以进行数据转发，非生成树上的端口处于指定状态，不进行数据转发。
四、环路消除由于STP协议允许存在备份链路，可能会导致网络中出现多条路径，从而产生环路。
为了消除环路，STP协议会选择将某些端口置于阻塞状态（Blocking State），不进行数据转发。
1. 链路开销优先级STP协议将每个端口的优先级称为链路开销。
端口开销越小，选举时优先级越高。
默认情况下，端口开销为100。
2. 选举根交换机交换机通过发送BPDU消息进行选举根交换机。
BPDU消息包含根交换机的优先级和MAC地址信息，每个交换机收到BPDU消息后比较优先级和MAC地址，选择优先级较低的交换机作为根交换机。
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。
CCNA新版PPT第10章层2交换技术(STP)
每个非根桥上都会选举一个根端口， 用于连接根桥。根端口具有最低的路 径开销，并且位于树的拓扑结构中。
端口状态
禁用状态
当端口未启用或STP未运行时，端口处于禁用状态。此时 ，端口不会转发任何数据帧。
监听状态
当端口确定自己不是根端口时，它会进入监听状态。在此 状态下，端口开始转发数据帧，但仍然监听BPDU以检测 环路。
设置端口优先级
为交换机端口配置优先级值，影响STP的决策过程。
调整路径开销
根据网络实际情况，调整端口路径开销，以优化STP的路径选择。
配置STP的端口类型
配置端口为接入或干线模式
根据端口用途选择接入或干线模式，以适应不同的网络需求。
启用或禁用边缘端口
将交换机端口设置为边缘端口，以加快STP收敛速度。
通过STP的配置，消除了数据 中心内部网络的环路，避免了 网络故障的发生。同时，STP 的优化调整使得网络更加高效 可靠，提高了互联网公司的服 务质量。
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阻塞非根桥间链路
STP协议通过阻塞非根桥之间的链 路来消除环路。在每个交换机上， 非根桥之间的链路将被阻塞，只保 留到根桥的路径。
转发数据帧
STP协议允许数据帧在已启用的链 路上转发，以实现网络通信。
STP的重要性
01
02Βιβλιοθήκη 03消除环路STP协议通过阻塞环路链 路来消除网络中的环路， 从而避免了广播风暴和 MAC地址表不稳定的问题。
04
STP的优化与调试
优化STP的性能
减少STP的收敛时间
通过调整STP的参数，如Hello和Max Age时间，以加快STP的收 敛速度，提高网络的稳定性。
优化STP的路径
CCNA05-STP生成树介绍
VLAN1
VLAN2
VLAN2
VLAN3
VLAN1
VLAN3
配置网络中比较稳定的交换机为根网桥 利用PVST实现网络的负载分担
V1－V10 接入交换机 V1－V10 V1－V10
VLAN 1－5的根 VLA V N L口 A 1N －5 6数 －据 10的根 端 V L AN 6 －10 的流端 向 口 数据 的流向 VLAN 1 －5的根网桥 VLAN 6－10 的根网桥
字段 根网桥ID 根路径成本 发送网桥ID
100M
端口ID
B
网桥ID： 32768.000d.2800.b101
生成树端口的状态
交换机端口的5种STP状态
状态 转发（Forwarding） 学习（Learning） 侦听（Listening） 发送和接收用户数据 构建网桥表 构建“活动”拓朴选举根桥 根端口 指定端口 用途
交换机之间使用BPDU来交换STP信息有没有想过，交换 BPDU 怎么知道其他交换机 机 的 网 桥 ID ？ 怎 么 知道 – Bridge Protocol Data Unit － 桥 协 议 数 据 单 元 使用组播发送BPDU，组播地址为： 哪个端口的根路径成 本最小？ 01-80-c2-00-00-00 BPDU分为2种类型： – 配置BPDU － 用于生成树计算 – 拓朴变更通告（TCN）BPDU － 用于通告网络拓朴的变化
DP
D BID：32768 000d.2811.e100
BID：32768 000d.2800.b100 Root Bridge A
100M
BID：32768 000d.2805.c100 B
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）配置协议描述：STP（生成树协议）是一种用于在以太网中防止环路形成的协议。
通过选择一个主要的路径，将其他冗余路径阻塞，STP确保网络中的数据流动是无环的，从而提高网络的可靠性和性能。
本协议旨在提供关于STP配置的详细指南，以确保网络的正常运行。
1. 协议范围：本协议适用于所有需要配置STP的网络设备，包括交换机、路由器等。
2. 配置要求：2.1 每个网络设备必须支持STP功能。
2.2 每个网络设备必须有唯一的桥ID（Bridge ID），由优先级（Priority）和MAC地址组成。
2.3 每个网络设备必须配置相同的STP版本。
3. 配置步骤：以下是配置STP的详细步骤：步骤1：确定根桥3.1 在网络中选择一个设备作为根桥，其桥ID优先级最低。
3.2 在根桥上配置STP版本和相关参数。
步骤2：配置其他设备3.3 在其他设备上配置STP版本和相关参数。
3.4 确保每个设备的桥ID唯一且优先级适当设置。
步骤3：配置端口3.5 配置每个设备的端口类型（Root、Designated或Non-designated）。
3.6 配置每个端口的优先级和成本。
步骤4：验证配置3.7 验证STP配置是否成功。
3.8 检查网络中的链路状态和端口状态。
4. 配置参数详解：以下是STP配置中常用的参数及其详细说明：4.1 STP版本：STP有多个版本，包括STP、RSTP（快速生成树协议）和MSTP（多实例生成树协议）。
根据网络需求选择适当的版本。
4.2 桥ID优先级：桥ID由优先级和MAC地址组成，优先级范围从0到61440，默认值为32768。
优先级越低，设备越有可能成为根桥。
4.3 端口类型：4.3.1 Root端口：在每个非根设备上选择一条与根桥相连的最佳路径，用于转发数据。
4.3.2 Designated端口：在每个网络段上选择一条与根桥相连的最佳路径，用于转发数据。
第4章 生成树协议 Packet Tracer实训入门教程-思科CCNA模拟器
第4章 生成树协议
杨秀成
生成树协议
一、生成树协议STP配置 二、快速生成树协议RSTP配置 三、多生成树协议MSTP配置
Packet Tracer实训入门教程
杨秀成
一、生成树协议STP配置
1、实验背景 将两条链路把交换机互连，提高网络可靠性。 2、实验原理 （1）根桥（Root Bridge）；（2）根端口（Root Port）；（3）指定端口（Designate Port）；（4）备份端口（Alternate Port）--闭塞状态； （5）BPDU（桥协议数据单元）--选举规则 （6）桥ID（Bridge ID）；（7）路径开销（Path Cost）
//配置RSTP
Packet Tracer实训入门教程
杨秀成
三、多生成树协议MSTP配置
1、概念
多生成树协议（ Multiple Spanning Tree Protocol ），允许一个交换环境中运行多 个生成树，每个生成树称为一个实例，MSTP将路由环路网络修剪成一个无环的树形网络， 避免广播风暴的产生，同时还提供了数据转发的多个冗余路径，在数据转发过程中实现 VLAN数据的负载均衡，MSTP还兼容STP和RSTP。
2、基本思想
基于实例（Instance）计算出多棵生成树，每个实例都会生成自己的生成树，并且每 个实例可以包含一个或多个VLAN，每一个VLAN只能映射到一个实例。交换机可以通过配置 多个实例，实现不同VLAN组之间的负载分担。
Packet Tracer实训入门教程
杨秀成
协议版本号为0x02 类型为0x02 使用Flags字段的全部8位 最后增加了Versionl Length字段
STP协议研究生成树协议的环路消除与冗余连接消除
STP协议研究生成树协议的环路消除与冗余连接消除在网络通信中，STP（Spanning Tree Protocol）协议被广泛应用于以太网交换机，用于保证网络的高可用性和可靠性。
该协议的主要作用是消除网络中可能引起环路的冗余连接，以确保数据的正常传输。
一、STP协议的基本原理STP协议通过构建一个无环的拓扑结构来避免广播风暴和数据包的无限循环。
该协议基于一种分布式算法，能够自动选择交换机中的某些接口作为阻塞端口或者关闭接口，从而消除冗余连接。
1.根桥的选举在STP协议中，首先需要选举出一台根桥（Root Bridge），该根桥是整个网络中的中心节点，起到控制和决策的作用。
根桥的选择是基于优先级（Bridge Priority）进行的，优先级越低的交换机被选为根桥。
2.生成树的构建生成树是一种无环的网络拓扑结构，它连接网络中的所有交换机，并选择一条最佳路径将数据从源主机传输到目标主机。
STP协议使用一种称为Dijkstra算法的方式来计算生成树，该算法能够选择出最短路径。
3.端口状态和状态转换STP协议中给每个端口定义了不同的状态，包括阻塞状态、监听状态、学习状态和转发状态。
这些端口状态会根据网络拓扑的变化而自动转换，实现对环路的消除和冗余连接的消除。
二、环路消除由于网络中存在着多个路径，可能会导致数据包在网络中无限循环，形成广播风暴，从而影响网络的正常工作。
STP协议通过以下方式来消除环路：1.指定根桥根据优先级选出一个根桥，在整个网络中充当控制节点。
所有的非根桥交换机都会选择一个向根桥的最佳路径，而其他冗余路径则被阻塞或关闭。
2.选择最佳路径STP协议利用Dijkstra算法选择根桥到其他交换机之间的最佳路径，将其作为生成树上的连接路径，而其他路径则被阻塞或关闭。
这样一来，每个交换机只有一个活跃连接，从而消除了环路。
3.端口状态的控制STP协议通过定义不同的端口状态来实现环路的消除。
阻塞状态的端口不会转发任何数据包，在防止环路的同时保证了网络的可用性。
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. 引言生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种用于在网络中防止环路的协议。
本协议旨在提供对STP的配置指南，以确保网络的稳定性和高可用性。
2. 目的本协议的目的是指导管理员正确配置STP，以实现网络中的环路消除和冗余路径选择。
通过配置STP，可以确保数据在网络中的传输路径是最优的，同时避免环路造成的数据包丢失和网络拥塞。
3. 配置步骤以下是配置STP的详细步骤：步骤1: 确定STP的根桥- 在网络拓扑中选择一个交换机作为根桥，通常选择具有最高优先级的交换机作为根桥。
根桥将成为生成树的根节点，所有其他交换机将通过最短路径与根桥连接。
步骤2: 设置根桥的优先级- 在根桥上设置优先级，优先级越低，该交换机将成为根桥。
可以使用以下命令进行配置：```spanning-tree vlan <vlan-id> priority <priority-value>```步骤3: 配置端口类型- 根据网络需求，选择适当的端口类型。
常见的端口类型包括普通端口、根端口和非根端口。
可以使用以下命令进行配置：```spanning-tree port type <port-type>```步骤4: 配置端口优先级- 根据网络需求，为每个端口设置优先级。
优先级越高，该端口将被选为根端口或非根端口。
可以使用以下命令进行配置：```spanning-tree port priority <priority-value>```步骤5: 配置端口成本- 根据网络拓扑和链路带宽，为每个端口设置成本。
成本越低，该端口将被选为最短路径。
可以使用以下命令进行配置：```spanning-tree cost <cost-value>```步骤6: 启用STP- 在每个交换机上启用STP，以便其参与生成树的计算和决策。
CCNA课件.STP
生成树协议STP分析：单点故障，网络中断加入另一SWITCH提供冗余，但存在环路，造成广播风暴。
广播（ARP DHCP MAC表未建立病毒）解决办法：生成树协议STP生成树作用：在冗余的网络环境中防止二层环路，并提供故障自动切换及负载衡。
基本原理：1. 环路检测从不同方向上收到同一交换机的BPDU2. 环路阻塞进行STP 运算，选一条路径转发，其余阻塞。
3. 故障切换工作链路故障，阻塞——转发。
重要概念：1. 根桥根交换机，STP运算的参考点。
（通常会选择汇聚层的网关交换机作为根桥，或者靠近服务器的交换机）选举：ID号＝优先级+MAC 优先级默认32768，越小越好。
优先级相同，比较MAC,越小越好。
S3560（config ）spanning-tree vlan 1 priority 4096注: 扩展系统ID, ID=32768+VLAN ID+MAC, 好处在于可以节省MAC 地址.2. 根端口前往根桥的端口，在所有非根桥上选举。
选举：比较到根桥的开销，越小越好。
转发根桥的ID号转发端口的ID号（优先级+编号）128说明：在实际应用中，通常只需根据开销即可选出根端口。
10G 2 1G 4 100M 19 10M 100S2950(config )# int f0/23# span vlan 1 cost 1003. 指定端口转发根桥BPDU的端口，在所有物理网段上选举。
选举：原则同上。
最终，在网络中，有唯一的根桥；在非根桥上有唯一的根端口；每个网段有唯一的指定端口。
所有的根端口和指定端口转发落选端口阻塞标准生成树IEEE802.1D故障，阻塞侦听学习转发20 15 15故障检测时间20秒，转发延迟30秒。
快速生成树IEEE802.1W加快收敛速度，减小延迟。
故障检测时间小于6秒，转发延迟小于1 秒。
改进：取消定时器，采用协商机制。
提议——协定实现方式：CISCO PVST+ 每VLAN生成树R-PVST+ 快速注：可以实现不同VLAN 间的负载均衡，但开销大。
网络工程实验：Cisco-stp生成树协议实例
Cisco stp生成树协议1.实验目的1)PVSTP勺作用。
2)PVSTPM理及配置。
2.实验设备两台3560,两台2960,两台PC3.实验拓扑如图1,实验原理如图24.实验步骤1) Pvstp 配置⑴3560交换机S1S1#conf tS1(config)#vlan 2S1(config-vlan)#exS1(config)#ip routingS1(config)#int vlan 2S1(config-if)#ip add 192.168.1.1 255.255.255.0S1(config-if)#no shS1(config)#int range f0/23-24S1(config-if-range)#channel-group 1 mode on (是手动开启channel )S1(config)#int range f0/1-2S1(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1qS1(config-if-range)#switchport mode trunkS1(config-if-range)#exitS1(config)#spanning-tree vlan 2 启动生成树协议S1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 4096 改优先级( 2)3560 交换机S2S2#conf tS2(config)#vlan 2S2(config-vlan)#exS2(config)#ip routingS2(config)#int vlan 2S2(config-if)#ip add 192.168.2.1 255.255.255.0S2(config-if)#no shS2(config)#int range f0/23-24S2(config-if-range)#channel-group 1 mode onS2(config)#int range f0/1-2S2(config-if-range)#switchport trunk encapsulation dot1qS2(config-if-range)#switchport mode trunkS2(config-if-range)#exitS2(config)#spanning-tree vlan 2 启动生成树协议S2(config)#spanning-tree vlan 2 priority 4096 改优先级( 3)2960 交换机SW1Sw1(config)#int range f0/1-2Sw1(config-if-range)#switchport mode trunkSw1(config-if-range)#exitSw1(config)#vlan 2Sw1(config-vlan)#exSw1(config)#int range f0/3-24Sw1(config-if-range)#switchport access vlan 2Sw1(config)#spanning-tree vlan 2 启动生成树协议Sw1(config)#spanning-tree vlan 2 priority 4096 改优先级( 4)2960 交换机SW2Sw2(config)#int range f0/1-2Sw2(config-if-range)#switchport mode trunkSw2(config-if-range)#exitSw2(config)#vlan 2Sw2(config-vlan)#exSw2(config)#int range f0/3-24Sw2(config-if-range)#switchport access vlan 2Sw2(config)#spanning-tree vlan 2 启动生成树协议Sw2(config)#spanning-tree vlan 2 priority 4096 改优先级5. 实验调试：1)查看三层交换机S2的STP树Switch#show spanning-treeVLAN0001Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 32769Address 000C.CFAC.C83B( S1 是桥根，因其物理地址较低)Cost 38Port 1(FastEthernet0/1)Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secBridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1)Address 00E0.A395.C98DHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secAging Time 20Interface Role Sts Cost Prio.Nbr TypeFa0/1 Root FWD 19 128.1 P2p (对于vlan1,f0/1 为根口，f0/2 处于阻断状态) Fa0/2 Altn BLK 19 128.2 P2pVLAN0002Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 4098Address 000C.CFAC.C83BCost 38Port 1(FastEthernet0/1)Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secBridge ID Priority 4098 (priority 4096 sys-id-ext 2)Address 00E0.A395.C98DAging Time 20Interface Role Sts Cost Prio.Nbr TypeFa0/1 Root FWD 19 128.1 P2pFa0/2 Altn BLK 19 128.2 P2p2)查看三层交换机S1的STP树Switch#show spanning-treeVLAN0001Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 32769Address 000C.CFAC.C83BThis bridge is the rootHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 secBridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1) Address 000C.CFAC.C83BHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 20Interface Role Sts Cost Prio.Nbr TypeFa0/1 Desg FWD 19 128.1 P2p (可以进行数据传输)Fa0/2 Desg FWD 19 128.2 P2pVLAN0002Spanning tree enabled protocol ieeeRoot ID Priority 4098Address 000C.CFAC.C83BThis bridge is the rootHello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Interface Role Sts Cost Prio.Nbr TypeBridge ID Priority 4098 (priority 4096 sys-id-ext 2) Address 000C.CFAC.C83BAging Time 20Fa0/1 Desg FWD 19 128.1 P2p （f0/1 和f0/2 都处于转发状态）Fa0/2 Desg FWD 19 128.2 P2p3）查看数据包的流动4）在3560交换机S1上修改优先级并查看数据包的流动（修改后要等待半分钟左右）：Switch（config）#spanning-tree vlan 2 priority 81% Bridge Priority must be in increments of 4096.% Allowed values are:0 4096 8192 12288 16384 20480 24576 2867232768 36864 40960 45056 49152 53248 57344 61440 （优先级为0 不参与选举）Switch（config）#spanning-tree vlan 2 priority 81925）在3560交换机S2上修改优先级并查看数据包的流动（修改后要等待半分钟左右）：Switch（config）#spanning-tree vlan 2 priority 12288。
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. 引言本协议旨在详细描述STP（生成树协议）的配置步骤和相关参数，以确保网络中的交换机能够正确地生成和维护一棵生成树，从而实现网络的高可靠性和冗余。
2. 背景STP是一种链路层协议，用于在网络中选择一条最佳路径，并防止环路的发生。
它通过选择一个根交换机，并将其他交换机配置为根交换机的子交换机，从而构建一棵生成树。
生成树上的所有链路都处于活动状态，而其他链路则被阻塞，以避免环路的产生。
3. 配置步骤以下是STP配置的详细步骤：步骤1：确定根交换机在网络中选择一个根交换机，通常选择具有最低优先级的交换机作为根交换机。
如果优先级相同，则选择具有最低MAC地址的交换机作为根交换机。
步骤2：配置根交换机将根交换机的优先级设置为最低值，并将其端口设置为根端口。
步骤3：配置其他交换机将其他交换机的优先级设置为较高值，并根据网络拓扑将合适的端口设置为根端口、非根端口或替代端口。
步骤4：启用STP在每个交换机上启用STP功能，并确保所有交换机上的STP版本一致。
步骤5：验证配置使用适当的命令验证STP配置是否正确，并确保生成树已正确生成。
4. 相关参数以下是STP配置中常用的参数：4.1 优先级（Priority）优先级用于确定根交换机。
优先级的范围是0-61440，步长为4096。
默认值为32768。
4.2 MAC地址（MAC Address）MAC地址用于确定根交换机。
MAC地址较低的交换机将成为根交换机。
4.3 端口状态（Port State）端口状态包括根端口（Root Port）、非根端口（Designated Port）和替代端口（Alternate Port）。
根端口是与根交换机相连的端口，非根端口是与其他交换机相连的端口，替代端口是备用的非根端口。
4.4 Hello时间（Hello Time）Hello时间是交换机发送STP消息的时间间隔。
STP协议（生成树协议）简介
STP协议（⽣成树协议）简介STP协议解决的问题根据交换机的转发原则，如果交换机从⼀个端⼝上接收到的是⼀个⼴播帧，或者是⼀个⽬的MAC地址未知的单播帧，则会将这个帧向除源端⼝之外的所有其他端⼝转发。
如果交换⽹络中有环路，则这个帧会被⽆限转发，此时便会形成⼴播风暴，⽹络中也会充斥着重复的数据帧。
什么是STP协议？为了提⾼⽹络可靠性，交换机⽹络中通常会使⽤冗余链路，冗余链路会给交换机带来环路风险，并导致⼴播风暴以及MAC地址表不稳定等问题，⽣成树协议STP（Spanning Tree Protocol）可以在提⾼可靠性的同时⼜避免环路带来的各种问题。
⼀般意义上，我们所述之⽣成树，应该是最⼩⽣成树。
STP的主要作⽤利⽤⽣成树算法、在以太⽹络中，创建⼀个以某台交换机的某个端⼝为根的⽣成树，⾃动地在逻辑上阻塞⼀个或多个冗余端⼝，避免环路。
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的⼯作原理及⼯作过程STP的基本⼯作原理为：通过BPDU(Bridge Protocol Data Unit,桥接协议数据单元)的交互来传递STP计算所需要的条件，随后根据特定的算法，阻塞特定端⼝，从⽽得到⽆环的树形拓扑。
⾸先我们可以把交换机的拓扑转换成⼀个逻辑拓扑，根据其ID值，选择最⼩的⼀个做为根，这⾥就不⽤⽹络中的根桥这个词描述了，根更加直观⼀些，因为这个是⼀个树结构。
当找到根之后，我们对该树进⾏修剪，即如果树结构上，存在回路的地⽅，将其度量值较⼤的⼀边删除，如果度量值相同，则看其BID，最终形成⼀个⽆环路的树结构。
当该结构完成之后，最终标注下根端⼝和指定端⼝即可。
其⼯作过程如下：1. 选举根⽹桥/根桥（Root Bridge）：根桥或者根交换机位于整个逻辑树的根部，是STP⽹络的逻辑中⼼，⾮根桥是根桥的下游设备。
2. 选举根端⼝（Root Port）：⾮根交换机去往根桥路径最优的端⼝（有且只有⼀个）。
PacketTracer5.0建构CCNA实验攻略（4）——STP生成树协议
PacketTracer5.0建构CCNA实验攻略（4）——STP生成树协议Packet Tracer 5.0建构CCNA实验攻略(4)——STP生成树协议2009-06-05 10:38Packet Tracer 5.0是一款非常不错的Cisco(思科)网络设备模拟器，对于想考思科初级认证（如CCNA）的朋友们来说，Packet Tracer 5.0是非常不错的选择。
通常我们周围并没有那么多思科的设备供我们学习调试，参加培训费用很贵，上机实践的机会还是有限的，利用Packet Tracer 5.0练习思科IOS操作命令很不错的。
近日，在网上下载了思科CCNA640-802指导用书，打算根据此教程与诸位网友共同分享Packet Tracer 5.0的使用方法与技巧，也借此抛砖引玉。
STP的全称是spanning-tree protocol,STP协议是一个二层的链路管理协议，它在提供链路冗余的同时防止网络产生环路，与VLAN 配合可以提供链路负载均衡。
生成树协议现已经发展为多生成树协议和快速生成树协议(RSTP,Rapid Spanning Tree Protocol,IEEE802.1W)。
一、配置实例拓扑图图一两台Cisco 2960交换机使用两个千兆端口相连，默认情况下STP 协议启用的。
通过两台交换机之间传送BPDU协议数据单元，选出根交换机、根端口等，以便确定端口的转发状态。
上图中标记为黄色的端口处于block状态。
二、STP基本配置命令１、修改Brigde ID，重新选根网桥switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096图二图三根网桥改变，交换机端口的状态也发生了变化（与图一比较）switch(config-if)spanning-tree vlan vlan-id port-priority 优先级值交换机端口优先级值修改命令,通过修改端口优先值也可以更改端口的转发状态。
stp生成树协议
stp生成树协议STP（Spanning Tree Protocol）是用于在局域网中自动构建冗余网络并消除环路的一种协议。
在局域网中存在多个网络设备，这些设备之间通过链路连接。
而链路就是连接设备之间的通道，通过链路可以传输数据。
当存在多个链路连接时，就会产生环路，而环路会导致数据包在网络中不停地循环传输，形成洪泛现象，导致网络拥塞及数据丢失。
STP的主要作用就是通过计算出一棵树，即生成树，来将局域网中的设备连接起来，并消除环路。
生成树是由根设备（Root Bridge）到其他设备的一条路径，该路径上会选择一条“根端口”，用于与上一层的设备相连，保证路径的连通性，并将其他端口设置为“非根端口”，关闭这些端口，以防止环路的产生。
STP的生成树算法主要包括以下三个步骤：1. 选举根设备：在局域网中所有设备中选举一个设备作为根设备，一般是选择设备的MAC地址最小的作为根设备。
根设备是生成树的起点，其他设备围绕着根设备向外扩散。
2. 计算最短路径：根据设备与根设备之间的链路成本，通过设备之间的交互实时计算每个设备到根设备的最短路径。
设备会通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息来与相邻设备进行交互，通过对BPDU消息的解析和处理，设备能够确定与根设备之间的最短路径。
3. 确定端口状态：根据设备之间的链路成本和最短路径，确定设备上的每个端口的状态。
根设备的端口为根端口，而非根设备的端口中选择成本最小的端口作为根端口，其他端口则被关闭。
通过以上步骤，STP能够获取并计算出一棵生成树，并将链路上的环路消除。
生成树将保证数据包能够在网络中正确地传输，避免了洪泛现象的发生。
STP生成树协议的使用能够带来以下好处：1. 高可靠性：由于生成树消除了环路，避免了网络拥塞和数据丢失，因此提高了网络的可靠性。
即使某一条链路出现故障，生成树可以自动重新计算，并选择新的路径，确保数据传输的连续性。
CCNA3 第三册 5 STP(王秀静)
5 STP重点：为了减少网络的故障时间，经常会采用冗余拓扑。
STP 可以让具有冗余结构的网络在故障时自动调整网络的数据转发路径。
STP重新收敛时间较长，通常需要30—50s，为了减少这个时间，引入了一些补充技术，例如，uplinkfast,baakbonefast和portfast等。
RSTP则在协议上对STP作了根本的改进形成新的协议，从而减少收敛时间。
STP还有许多改进，PVST、MST协议，以及安全措施。
在本章中，您将学习生成树协议 (STP) 如何防止网络中的环路问题，以及 STP 协议的发展过程，了解其如何通过快速计算应阻塞的端口来确保基于 VLAN 的网络不会产生通信环路。
目标：说明冗余功能对融合网络的作用。
概要说明 STP 如何在融合网络中消除第 2 层环路。
说明 STP 算法如何通过三个步骤收敛于无环拓扑。
在 LAN 中采用快速 PVST+ 来防止冗余交换机之间出现环路。
5.1 具备冗余功能的第2层拓扑5.1.1 冗余功能分层网络中的冗余功能第 1 章已介绍了分层设计模型，此模型可解决平面型网络拓扑中存在的问题，其中一点就是冗余功能。
第 2 层冗余功能通过添加设备和电缆来实现备用网络路径，从而提升网络可用性。
当有多条网络路径可用于数据传输时，即使一条路径失效，也不会影响网络上设备的连通性。
5.1.2 冗余功能存在的问题第2层环路冗余功能是分层设计的一个重要组成部分。
尽管这是确保可用性的关键要素，但在网络中部署冗余功能之前，必须先解决其存在的一些隐患。
1如果其间的交换机上禁用了 STP，则可能出现第 2 层环路。
如果交换机上启用了 STP（这是默认设置），则不会发生第 2 层环路。
2与通过路由器传递的 IP 数据包不同，以太网帧不含生存时间 (TTL)。
因此，如果交换网络中的帧没有正确终止，它们就会在交换机之间无休止的传输，直到链路断开或环路解除为止。
讲解 5.1.2图例广播风暴当卷入第 2 层环路的广播帧过多，导致所有可用带宽都被耗尽时，便形成了广播风暴。
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（生成树协议）是一种用于在交换网络中防止环路并提供冗余路径的协议。
本协议旨在配置STP以确保网络拓扑的稳定性和高可用性。
二、配置要求根据任务名称，我们需要进行STP（生成树协议）的配置。
以下是配置要求的详细描述：1. 激活STP：确保在交换机上激活STP功能，以便启用生成树协议。
2. 选择根交换机：在交换网络中选择一个交换机作为根交换机。
根交换机应该是具有最低优先级的交换机。
确保根交换机的配置正确。
3. 配置桥优先级：在每个交换机上配置桥优先级。
根交换机的桥优先级应为最低值，其他交换机的桥优先级应逐渐增加。
4. 配置端口优先级：在每个交换机上为每个端口配置优先级。
优先级较低的端口将被选择为根端口。
5. 配置端口类型：根据网络需求，配置交换机端口的类型。
常见的端口类型包括根端口、指定端口和非指定端口。
6. 配置端口成本：为每个端口配置成本值。
成本值用于确定最佳路径，较低的成本值意味着较短的路径。
7. 配置端口状态：根据需要，配置交换机端口的状态。
常见的端口状态包括禁用、阻塞、学习和转发。
8. 配置BPDU保护：为了防止网络中的恶意或错误配置的交换机成为根交换机，配置BPDU保护以阻止非根交换机发送BPDU。
9. 配置端口优先级降级：为了提高网络冗余路径的可用性，配置端口优先级降级。
当一个交换机的根端口失效时，降级的端口将被选为新的根端口。
10. 配置端口优先级升级：当降级的端口恢复正常时，配置端口优先级升级，以恢复原始的端口优先级。
三、配置步骤根据以上配置要求，以下是STP（生成树协议）配置的详细步骤：1. 登录到交换机管理界面。
2. 激活STP功能：a. 进入全局配置模式。
b. 输入命令：spanning-tree mode stp。
3. 选择根交换机：a. 进入全局配置模式。
b. 输入命令：spanning-tree priority <priority>。
stp生成树协议作用
stp生成树协议作用STP生成树协议作用甲方：______________身份：网络设备厂商地址：______________乙方：______________身份：网络设备用户地址：______________双方同意根据《中华人民共和国合同法》以及其他法律法规的规定，就STP生成树协议作用达成协议，共同遵守以下条款：一、工作内容及标准1.甲方将按照商定的标准为乙方提供公司网络中所需的生成树协议。
2.甲方保证向乙方提供的生成树协议设计严格遵守中国有关网络安全法律法规规定。
3.乙方应按照协议规定的标准使用生成树协议，保障网络安全，按期向甲方支付协议费用。
二、费用支付1.甲方提供的生成树协议，应在协议签订后15日内，甲方提交一份正式的发票，由乙方交纳相应的协议费用。
2.若乙方未按照协议约定支付费用，甲方有权在乙方指定的账户中，按照应付款项的2%每日收取滞纳金。
三、网络安全及违约1.乙方在使用生成树协议时，应严格遵守中国有关网络安全法律法规，保障公司信息安全和资产安全。
2.如因乙方泄露密码、被黑客攻击或其他原因导致网络不安全，由乙方负责处理，甲方不承担任何责任。
3.若甲方违约，应承担因违约所造成的全部损失；若乙方违约，应赔偿甲方因此造成的损失。
4.协议期限为一年，到期后双方如有需要，可协商续签。
如甲方、乙方未在协议期届满前进行续签，则默认本协议已经自动失效。
四、争议解决1.协议履行过程中如发生纠纷，应在优先协商解决的原则下进行协商；协商不成，可以向有关部门或者仲裁机构申请仲裁或者提起诉讼解决。
2.协议的生效、解释、执行及争议处理均适用中国法律。
在本协议签订前，双方已仔细阅读协议内容，并对协议内容条款无异议。
双方签名盖章后，本协议成立并具备法律效力。
甲方（服务商）：_____________签名：___________乙方（客户）：_____________签名：___________签订日期：______________。
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DP Pri 32768 Mac 0C00.1111.1111 RP SW2 DP
DP Pri 32768 Mac 0C00.1111.2222 RP SW3 DP
RP
SW4 Pri 32768 Mac 0C00.1111.3333
…… PathCost=19
4 到根的开销=19+4
Port ID
• • • Port Identifier，接口标识符，共有2个字节。 Port ID （2字节）= 接口优先级（1字节）+接口编号（1字节）。 缺省情况下接口优先级为128，范围是0-255。
2 每个非根桥上选举一个根端口RP
1 每个交换网络选举一个根桥RB 2 每个非根桥上选举一个根端口RP 3 每个段选举一个指定端口DP 4 阻塞非指定端口NDP
STP案例
• CASE4
SW1 DP DP RB Pri 32768 Mac 0C00.1111.0000
比较两个接口收到 的BPDU，也就是 sw1发送的BPDU中 端口ID
RP SW2
Pri 32768 Mac 0C00.1111.2222
STP的端口状态
Disable Blocking Listening Learning Forwarding
生成树在工程中的运用
Internet Internet
Si
Si
L3 Link
Si Si
L3 Link
Si
Si
Loop
Loop
Loop
Loop
基础实验
SW1
FE0/15
FE0/15
SW2
SW3
学习 沉淀 成长 分享 haowang@
Thank You
不收发任何报文 不接收也不转发帧，接收但不发送BPDU，不学习MAC地址 不接收也不转发帧，接收并且发送BPDU，不学习MAC地址 不接收也不转发帧，接收并且发送BPDU，学习MAC地址 接收并转发帧，接收并且发送BPDU，学习MAC地址
STP的端口状态
Disable
Listening 2 1 Blocking 2
RB
SW1
SW2
SW3 SW3
STP接口Cost与接口带宽的对应关系
Link Speed
Cost (New IEEE Specification)
Cost (Old IEEE Specification)
10 Gb/s 1 Gb/s 100 Mb/s
2 4 19
1 1 10
10 Mb/s
100
100
路径开销是接口cost累加，而接口cost是基于接口带宽的
STP Path Cost
• 非根桥某个接口到RB的路径开销等于该接口的Cost加上这个接口收到的BPDU中SW1
19
SW2
1G 3
4
SW3
1
BPDU …… PathCost=0
BPDU
2 到根的开销=19
Layer3 Loop
R1 R2
Layer2 Loop
R3
• • •
通常是由于路由环路导致网络中出现三层环路； • 动态路由协议有一定的防环能力； IP数据报文头部中的TTL值亦可用于防止报文 被无止尽地转发。 • •
通常是由于网络有二层冗余的需求或人为的误 接线缆导致； 需借助特定的协议或机制防环； 二层数据帧头部中并没有任何信息可用于防止 数据帧被无止尽地转发。
STP的计算
1 每个交换网络选举一个根桥RB 2 每个非根桥上选举一个根端口RP 3 每个段选举一个指定端口DP 4 阻塞非指定端口NDP
100BASE-T SW1 SW2
[RB] Root Bridge [RP] Root Port
[DP] Designated port
SW3 SW3
计算的依据
DP RP SW2 DP
100BASE-T
比较顺序（均比小）： 1、根桥ID 2、到根桥的路径开销 3、网桥ID 4、端口ID
RB
SW1 DP
RP SW3 SW3
3 每个段选举一个指定端口DP
1 每个交换网络选举一个根桥RB 2 每个非根桥上选举一个根端口RP 3 每个段选举一个指定端口DP 4 阻塞非指定端口NDP
3
Learning 3
2 Forwarding 1 端口被选举为DP或RP 2 端口被选举为NDP 3 经过Forward Delay间隔，默认15s
STP的端口状态
• • In the blocking state, ports can only receive BPDUs. It may take up to 20 seconds to change from this state； In listening state, switches determine if there are any other paths to the root bridge. the forward delay and lasts for 15 seconds. In the listening state, user data is not being forwarded and MAC addresses are not being learned； • In learning state user data is not forwarded, but MAC addresses are
100BASE-T RB SW1 SW2
SW3 SW3
Bridge ID
• • Bridge Identifier，交换机的STP标识符； 拥有最小BID的交换机成为根桥。
Bridge ID 桥优先级 2B
32768 0019.061c.0a00
桥MAC地址 6B
32768 0019.061c.0b00
BPDU Bridge Protocol Data Unit 网桥协议数据单元
BPDU
SW1
SW2
SW3 SW3
BPDU
字节 2 1 1 1 8 4 8 2 2 2 2 2 字段 协议 版本 TYPE 标志 根桥ID 路径开销 网桥ID 端口ID 描述 代表上层协议（BPDU），该值总为0 （802.1D的总为0） “配置BPDU”为0、“TCN BPDU”为80 LSB最低有效位表示TC标志；MSB最高有效位表示TCA标志 根网桥的桥ID 到达根桥的STP cost BPDU发送桥的ID BPDU发送网桥的端口ID（优先级+端口号）
学习
沉淀
成长
分享
STP生成树协议
技术背景
•
•
网络存在单点 / 单线路故障
二层链路没有冗余
二层环路
网络的冗余性增强了，但是却出现了二层环路
Loop
环路带来的问题：广播风暴
Broadcast storm
Broadcast Frame
环路带来的问题：MAC表紊乱
交换机的MAC表出现MAC漂移 现象，MAC地址表紊乱
RP SW2
100BASE-T
比较顺序（均比小）： 1、根桥ID 2、到根桥的路径开销 3、网桥ID 4、端口ID
RB
SW1
RP SW3 SW3
3 每个段选举一个指定端口DP
1 每个交换网络选举一个根桥RB 2 每个非根桥上选举一个根端口RP 3 每个段选举一个指定端口DP 4 阻塞非指定端口NDP
learned from any traffic that is seen. The learning state lasts for 15 seconds
and is also called the forward delay； • In forwarding state user data is forwarded and MAC addresses continue to be learned. BPDUs are still processed；
HELLO时间 根网桥连续发送的BPDU之间的时间间隔。默认2S
1 每个交换网络选举一个根桥RB
1 每个交换网络选举一个根桥RB 2 每个非根桥上选举一个根端口RP 3 每个段选举一个指定端口DP 4 阻塞非指定端口NDP
[RB] Root Bridge [RP] Root Port
[DP] Designated port
DP RB SW1 DP RP SW2 DP
100BASE-T
RP SW3 SW3
STP案例
• CASE1
RB SW1 Pri 32768 Mac 0C00.1111.0000
RP 100 BASE-T SW2 DP
RP SW3 Pri 32768 Mac 0C00.1111.2222
Pri 32768 Mac 0C00.1111.1111
STP的概念
• Spanning-Tree Protocol简称STP，生成树协议，被广泛部署在二层交换网络中，用于 防止网络出现二层环路，同时增加网络的冗余性。 • 交换机之间通过生成树协议数据的交互来完成所需信息的搜集，在此基础上交换机进 行相应的计算，最终将交换机的某个（或某些）接口阻塞从而打破环路。 • • 生成树有多个标准，传统的生成树是802.1D标准。 Cisco基于IEEE802.1D开发了 增强的私有生成树协议PVST+。
SW1
BPDU
SW2
SW3 SW3
32768 0019.061c.0c00
2 每个非根桥上选举一个根端口RP
1 每个交换网络选举一个根桥RB 2 每个非根桥上选举一个根端口RP 3 每个段选举一个指定端口DP 4 阻塞非指定端口NDP