生成树协议原理与配置
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DP
100M
100M
BID：32768 000d.2805.c100 RP
100M
DP 100M
RP
RP
Block
100M
DP BID：32768 000d.2810.d100
BID：32768 000d.2811.e100
生成树协议原理与配置
经过STP计算后的逻辑拓朴
生成树协议原理与配置
生成树协议原理与配置
1. 冗余拓扑结构
关键设备和链路需要进行备份
交换机间冗生成树余协议拓原理扑与配置结构
1. 冗余拓扑结构
采用冗余拓扑结构虽然保证了当设备或链路故障 时提供备份设备或链路，从而不影响正常的通信。
但是，这些冗余设备及链路构成的环路将会引发 很多问题:广播风暴、单帧的多次递交、桥接表的不 稳定
10Mb/s 100Mb/s 1000Mb/s
IEEE802.1d(STP)
100 19 4
IEEE802.1w(RST P)
200000 20000
通过Port0连接到根桥，Q=19. 通过Port1连接到根桥，Q=100+19=119. 很明显通过Port0连接到根桥的开销Q小，所以选择SwitchX和SwitchY的Port0为 根端口。
ห้องสมุดไป่ตู้
生成树协议有哪些
IEEE协会通过了IEEE802.1d协议，即开天辟 地的第一代生成树协议STP，这个协议和其他 协议一样，都是随着网络的不断发展而不断更 新换代的。到现在为止，该协议一共有三代;
第一代 STP/RSTP
第二代PVST/PVST+（思科特有）
第三代 MTSTP/MSTP
生成树协议原理与配置
生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）起源于 DEC公司的“网桥到网桥”协议。后来，IEEE 802委员
会制定了生成树协议的规范802.1d。
是一个第2层的管理协议。其目标是在物理环路上建立 一个无环的逻辑链路拓扑结构。
生成树协议原理与配置
生成树协议操作 生成树协议原理与配置
的依据是： 首先比较开销Q，其次比较PID（
端口ID）
生成树协议原理与配置
根据根桥的选取，可以判断SwitchZ为根桥，也就是根交 换机。那么SwitchX和SwitchY为非根桥，非根桥SwitchX 需要选择一个端口（只能选择一个端口）用来连接 SwitchZ（根桥），首先比较的是开销Q：
带宽
上图中共有3个网段，X-Z，Y-Z，X-Y，其中前两个网段的指定端口都是SwitchZ（ 根桥）上的端口，因为根桥没有根端口，有的只是指定端口，而X-Y（红线网段） 的指定端口需要选择，依据如下： X到达根桥的开销Q=19 Y到达根桥的开销Q=19 由于Q相同，需要比较BID（指定端口ID），SwitchX的BID小，所以位于SwitchX 上的port1将成为该网段的指定端口。
BID=桥优先级+桥MAC地址。先比较桥优先级，然后再比 较桥MAC地址的优先级，一般来说，桥优先级都是一样的， 都是32768，所以一般只比较桥MAC地址，MAC地址最小（也 就是BID最小）的作为RB。
例如：SW1：Default优先级 32768 MAC
0c0011111111
SW2：Default优先级 32768 MAC 0c0022222222
生成树协议原理与配置
2.2 STP原理----顺序四步走：
根网桥的所有端口都
１．选择根桥（根交换机）ＲＢ
不会阻塞，即都处于 转发包的状态
在网路中需要选择一台根交换机RB，选择RB就需要交换 机们自己选择，需要交换机们通信，这些信息被称为BPDU（ 桥协议数据单元），每2秒发送一次，BPDU中包含的信息较 多，但是RB的选择只比较BID（桥ID），BID最小的就是根交 换机。
但是假设Q相同的话，就需要比较PID了，PID=端口优先级+端口号，一般来 说端口优先级是默认的，所以，端口号越小的端口，将成为根端口。 注意： 先比较开销，再比较PID。 生成树协议原理与配置
3.选择指定端口ＤＰ
在每一个交换机之间的链路上选择一个端口，作为指定端口 例如：如下图所示：
➢对于根网 桥来说，其 每个端口都 是指定端口。
STP运行原理简介
通过阻断冗余链路将一个有环路的桥接网络修 剪成一个无环路的树形拓扑结构，即：能够确 保数据帧在某一时刻从一个源出发，到达网络 中任何一个目标的路径只有一条，而其他的路 径都处于非激活状态（不能进行转发），如果 在网络中发现某条正在使用的链路出现故障时 ，网络中开启了STP技术的交换机会将非激活 状态的阻塞端口打开，恢复曾经断开的链路， 确保网络的连通性。
生成树协议原理与配置
如上图所示：从ＰＣ０到达ＰＣ１的数据帧会经过中间由三 台交换机组成的环路，ＳＴＰ协议会选择一条最短的路径让 数据帧从ＰＣ０到达ＰＣ１。假如，ＳＴＰ协议通过计算， 认为走２路——３路到达ＰＣ１是最短路径，那么１路就会处 于非激活状态，即１路上有关的端口会处于堵塞状态。如果 交换机Ｓ１出现了故障导致２路和3路不能走了，那么STP就 会激活1路，确保数据帧能够到达ＰＣ１.
生成树协议原理与配置
1.1 广播风暴
交换机间生成的树协循议原环理与链配置 路
1.2 单帧的多次递交
单帧的生成多树协次议原递理与交配置
1.3 桥接表的不稳定
桥接表的不稳定性问题 如果交换机在不同的端口收到同一个帧，它的MAC数
据库将会变得不稳定。 生成树协议原理与配置
2 . 生成树协议概述
2.1 生成树协议概述
很明显，在优先级相等的情况下，MAC地址SW2的小，所以
SW2为根交换机。
生成树协议原理与配置
２．选择根端口ＲＰ（要从离根桥最近的端口 选）
对于每台非根桥，要选择一个端口用来连 接到根桥，这就是根端口
注意：根端口只能在非根交换机上选取的
当非根桥有多个端口可以连接到根桥时，
应该选择性能比较好的端口作为根端口，选择
生成树协议原理与配置
４．ＲＰ、DP设置转发状态，其他端口设为 阻塞状态
选出来的RP和DP将设为转发状态，既不是 根端口也不是指定端口的其他端口将被Block ！ 通过上述四部走，就可以形成无环路的网络。
生成树协议原理与配置
STP举例
BID：32768 000d.2800.b100 Root Bridge
100M
100M
BID：32768 000d.2805.c100 RP
100M
DP 100M
RP
RP
Block
100M
DP BID：32768 000d.2810.d100
BID：32768 000d.2811.e100
生成树协议原理与配置
经过STP计算后的逻辑拓朴
生成树协议原理与配置
生成树协议原理与配置
1. 冗余拓扑结构
关键设备和链路需要进行备份
交换机间冗生成树余协议拓原理扑与配置结构
1. 冗余拓扑结构
采用冗余拓扑结构虽然保证了当设备或链路故障 时提供备份设备或链路，从而不影响正常的通信。
但是，这些冗余设备及链路构成的环路将会引发 很多问题:广播风暴、单帧的多次递交、桥接表的不 稳定
10Mb/s 100Mb/s 1000Mb/s
IEEE802.1d(STP)
100 19 4
IEEE802.1w(RST P)
200000 20000
通过Port0连接到根桥，Q=19. 通过Port1连接到根桥，Q=100+19=119. 很明显通过Port0连接到根桥的开销Q小，所以选择SwitchX和SwitchY的Port0为 根端口。
ห้องสมุดไป่ตู้
生成树协议有哪些
IEEE协会通过了IEEE802.1d协议，即开天辟 地的第一代生成树协议STP，这个协议和其他 协议一样，都是随着网络的不断发展而不断更 新换代的。到现在为止，该协议一共有三代;
第一代 STP/RSTP
第二代PVST/PVST+（思科特有）
第三代 MTSTP/MSTP
生成树协议原理与配置
生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）起源于 DEC公司的“网桥到网桥”协议。后来，IEEE 802委员
会制定了生成树协议的规范802.1d。
是一个第2层的管理协议。其目标是在物理环路上建立 一个无环的逻辑链路拓扑结构。
生成树协议原理与配置
生成树协议操作 生成树协议原理与配置
的依据是： 首先比较开销Q，其次比较PID（
端口ID）
生成树协议原理与配置
根据根桥的选取，可以判断SwitchZ为根桥，也就是根交 换机。那么SwitchX和SwitchY为非根桥，非根桥SwitchX 需要选择一个端口（只能选择一个端口）用来连接 SwitchZ（根桥），首先比较的是开销Q：
带宽
上图中共有3个网段，X-Z，Y-Z，X-Y，其中前两个网段的指定端口都是SwitchZ（ 根桥）上的端口，因为根桥没有根端口，有的只是指定端口，而X-Y（红线网段） 的指定端口需要选择，依据如下： X到达根桥的开销Q=19 Y到达根桥的开销Q=19 由于Q相同，需要比较BID（指定端口ID），SwitchX的BID小，所以位于SwitchX 上的port1将成为该网段的指定端口。
BID=桥优先级+桥MAC地址。先比较桥优先级，然后再比 较桥MAC地址的优先级，一般来说，桥优先级都是一样的， 都是32768，所以一般只比较桥MAC地址，MAC地址最小（也 就是BID最小）的作为RB。
例如：SW1：Default优先级 32768 MAC
0c0011111111
SW2：Default优先级 32768 MAC 0c0022222222
生成树协议原理与配置
2.2 STP原理----顺序四步走：
根网桥的所有端口都
１．选择根桥（根交换机）ＲＢ
不会阻塞，即都处于 转发包的状态
在网路中需要选择一台根交换机RB，选择RB就需要交换 机们自己选择，需要交换机们通信，这些信息被称为BPDU（ 桥协议数据单元），每2秒发送一次，BPDU中包含的信息较 多，但是RB的选择只比较BID（桥ID），BID最小的就是根交 换机。
但是假设Q相同的话，就需要比较PID了，PID=端口优先级+端口号，一般来 说端口优先级是默认的，所以，端口号越小的端口，将成为根端口。 注意： 先比较开销，再比较PID。 生成树协议原理与配置
3.选择指定端口ＤＰ
在每一个交换机之间的链路上选择一个端口，作为指定端口 例如：如下图所示：
➢对于根网 桥来说，其 每个端口都 是指定端口。
STP运行原理简介
通过阻断冗余链路将一个有环路的桥接网络修 剪成一个无环路的树形拓扑结构，即：能够确 保数据帧在某一时刻从一个源出发，到达网络 中任何一个目标的路径只有一条，而其他的路 径都处于非激活状态（不能进行转发），如果 在网络中发现某条正在使用的链路出现故障时 ，网络中开启了STP技术的交换机会将非激活 状态的阻塞端口打开，恢复曾经断开的链路， 确保网络的连通性。
生成树协议原理与配置
如上图所示：从ＰＣ０到达ＰＣ１的数据帧会经过中间由三 台交换机组成的环路，ＳＴＰ协议会选择一条最短的路径让 数据帧从ＰＣ０到达ＰＣ１。假如，ＳＴＰ协议通过计算， 认为走２路——３路到达ＰＣ１是最短路径，那么１路就会处 于非激活状态，即１路上有关的端口会处于堵塞状态。如果 交换机Ｓ１出现了故障导致２路和3路不能走了，那么STP就 会激活1路，确保数据帧能够到达ＰＣ１.
生成树协议原理与配置
1.1 广播风暴
交换机间生成的树协循议原环理与链配置 路
1.2 单帧的多次递交
单帧的生成多树协次议原递理与交配置
1.3 桥接表的不稳定
桥接表的不稳定性问题 如果交换机在不同的端口收到同一个帧，它的MAC数
据库将会变得不稳定。 生成树协议原理与配置
2 . 生成树协议概述
2.1 生成树协议概述
很明显，在优先级相等的情况下，MAC地址SW2的小，所以
SW2为根交换机。
生成树协议原理与配置
２．选择根端口ＲＰ（要从离根桥最近的端口 选）
对于每台非根桥，要选择一个端口用来连 接到根桥，这就是根端口
注意：根端口只能在非根交换机上选取的
当非根桥有多个端口可以连接到根桥时，
应该选择性能比较好的端口作为根端口，选择
生成树协议原理与配置
４．ＲＰ、DP设置转发状态，其他端口设为 阻塞状态
选出来的RP和DP将设为转发状态，既不是 根端口也不是指定端口的其他端口将被Block ！ 通过上述四部走，就可以形成无环路的网络。
生成树协议原理与配置
STP举例
BID：32768 000d.2800.b100 Root Bridge