生成树协议原理与配置
STP协议原理及配置
STP协议原理及配置STP协议原理及配置一、STP概述 STP(生成树协议)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。
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使您能在网络设计中部署备份线路,并且保证: * 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。
rSTP(rapid spanning tree protocol)是STP的扩展,其主要特点是增加了端口状态快速切换的机制,能够实现网络拓扑的快速转换。
1.1 设置STP模式 使用命令config spanning-tree mode可以设置STP模式为802.1d STP或者802.1w rSTP. 1.2 配置STP 交换机中默认存在一个default STP域。
多域STP是扩展的802.1d,它允许在同一台交换设备上同时存在多个STP域,各个STP域都按照802.1d运行,各域之间互不影响。
它提供了一种能够更为灵活和稳定网络环境,基本实现在vlan中计算生成树。
1.2.1 创建或删除STP 利用命令create STPd和delete STPd可以创建或删除STP. 缺省的default STP域不能手工创建和删除。
1.2.2 使能或关闭STP 交换机中STP缺省状态是关闭的。
利用命令config STPd可以使能或关闭STP. 1.2.3 使能或关闭指定STP的端口 交换机中所有端口默认都是参与STP计算的。
使用命令config STPd port可以使能或关闭指定的ST P端口。
1.2.4 配置STP的参数 运行某个指定STP的STP协议后,可以根据具体的网络结构调整该STP的一些参数。
生成树协议原理
生成树协议原理生成树协议是一种基于链路层的协议,它通常在以太网交换机上实现,用于管理以太网局域网中的网络拓扑。
生成树协议的工作原理是通过使用一个根桥(Root Bridge)和多个非根桥(Non-Root Bridge)来建立一颗树状结构,以确保网络中没有环路存在。
生成树协议的核心算法是通过一种称为生成树算法(Spanning Tree Algorithm)来找到从根桥到每个非根桥的最短路径,从而构建一颗最小生成树。
最小生成树是一种能够连接所有节点并且没有环路的树状结构,它是生成树协议的基础,用于确定网络中数据包的传输路径。
生成树协议的工作流程包括以下几个关键步骤:1. 选择根桥:在网络中通过比较桥(Bridge)的优先级和MAC地址来确定根桥,根桥是生成树中的根节点,所有数据包都将通过根桥进行转发。
2. 计算生成树:每个非根桥通过生成树算法计算到根桥的最短路径,确定自己在生成树中的位置,并将该信息传播到整个网络中。
3. 确定端口状态:每个桥根据生成树信息确定哪些端口可以用于数据包的传输,哪些端口需要阻断以避免环路的产生。
4. 更新生成树:在网络拓扑发生变化时,生成树协议会重新计算生成树,并更新每个桥的状态,重新确定最佳路径。
5. 数据包转发:根据生成树确定的路径,数据包会被从源地址传输到目的地址,通过生成树结构保证数据包的正常传输。
生成树协议的优点是可以有效避免数据包在网络中的循环传输,提升网络通信的稳定性和可靠性。
生成树协议能够自动适应网络拓扑的变化,快速重新计算生成树,并重新确定最佳传输路径,从而保证网络快速恢复到正常状态。
然而,生成树协议也存在一些局限性。
生成树协议在网络中设置大量的桥和端口时,会造成网络拓扑复杂,生成树的计算和更新会消耗大量的网络资源。
此外,生成树协议需要在所有交换机上进行配置和管理,当网络规模较大时,配置和管理网络可能会变得困难。
为了解决生成树协议的一些局限性,IEEE制定了一系列的生成树协议标准,包括802.1D、802.1w和802.1s等。
生成树协议STP 实验报告
实验三生成树协议STP1、项目目的理解生成树协议STP的原理及配置。
2、项目描述在网络建设中,为了提高网络的可靠性,网络管理员用两条链路将交换机互连,现要在交换机上做适当配置,使网络避免环路。
本项目以两台3560交换机为例,两台交换机分别命名为:SwitchASwitchB。
PC0和PC1在同一个网段,假设IP地址分别为:192.168.1.1 ,192.168.1.2 ,子网掩码为:255.255.255.03、实现功能使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生,避免广播风暴等。
4、项目拓扑生成树如图所示。
5、项目设备思科3560交换机(2台)、PC机(2台)。
6、项目步骤(1)在SwitchA查看生成树情况,用show spanning-tree brief命名输出。
(2)在SwitchB查看生成树情况,用show spanning-tree brief命名输出。
验证测试:在SwitchA上的Fa0/24端口处于BLK状态,分析原因?(3)修改SwitchA的BID优先级,让SwitchA成为Root Bridge。
设置交换机SwitchAr优先级为4096,数值最小的交换机为根交换机(也称根桥)交换机SwitchBr优先级采用默认优先级(32768),因此SwitchA将成为根交换机。
SwitchA(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096(4)在SwitchA上查看show spanning-tree 命名输出结果。
(5)在SwitchB上查看show spanning-tree 命名输出结果。
验证测试:在SwitchB上的Fa0/23端口处于BLK状态,分析原因?(6)如果将SwitchB的Fa0/23和Fa0/24的状态调换过来,可能通过修改什么参数来实现?可以在SwitchA降低接口优先级来实现。
SwitchA(config)#int fa0/24SwitchA(config-if)#spanning-tree vlan 1 port-priority 112(7)修改后,在SwitchA查看show spanning-tree 命名输出结果。
生成树_配置_实验报告
一、实验目的1. 理解生成树协议(STP)的基本原理和工作机制;2. 掌握生成树协议的配置方法;3. 通过实验验证生成树协议在网络中的实际应用效果。
二、实验环境1. 实验设备:两台华为S5700交换机、两台PC机;2. 实验软件:华为网络设备仿真软件;3. 实验拓扑:两台交换机通过一条物理链路连接,两台PC机分别连接到两台交换机上。
三、实验原理生成树协议(Spanning Tree Protocol,STP)是一种用于在网络中消除环路并实现冗余链路备份的协议。
当网络中出现环路时,STP会阻塞部分端口,形成一个没有环路的树形结构,确保网络的高可用性和容错能力。
STP通过交换机之间的BPDU(Bridge Protocol Data Unit)报文进行信息交互,选举根网桥,并确定每个交换机的根端口和指定端口。
根端口是连接到根网桥的端口,指定端口是连接到同一VLAN且路径最短的端口。
其余端口被阻塞,不参与数据转发。
四、实验步骤1. 配置交换机名称和密码;2. 配置交换机接口;3. 配置VLAN;4. 配置STP;5. 验证STP配置效果。
五、实验过程1. 配置交换机名称和密码```bashS1>display versionS1>sysname S1S1>display versionS1>enableS1#configure terminalS1(config)#username admin password simple 123456 S1(config)#exit```2. 配置交换机接口```bashS1>display ip interface briefS1#interface GigabitEthernet0/0/1S1(config-if)#ip address 192.168.1.1 24S1(config-if)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/2S1(config-if)#ip address 192.168.1.2 24S1(config-if)#exit```3. 配置VLAN```bashS1>display vlanS1#vlan 10S1(config-vlan)#name VLAN10S1(config-vlan)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/1S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10 S1(config-if)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/2S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10 S1(config-if)#exit```4. 配置STP```bashS1>display stpS1#stpmode stpS1>display stpS1#interface GigabitEthernet0/0/1S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10 S1(config-if)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/2S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10S1(config-if)#exit```5. 验证STP配置效果```bashS1>display stpS1>display stp interface GigabitEthernet0/0/1S1>display stp interface GigabitEthernet0/0/2S1>ping 192.168.1.2```六、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,成功配置了生成树协议,并验证了STP在网络中的实际应用效果。
STP协议原理及配置
STP (生成树协议) 是一个二层管理协议。
在一个扩展的局域网中参预STP 的所有交换机之间通过交换桥协议数据单元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;为每一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。
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 使您能在网络设计中部署备份路线,并且保证:* 在主路线正常工作时,备份路线是关闭的。
* 当主路线浮现故障时自动使能备份路线,切换数据流。
rSTP (rapid spanning tree protocol)是STP 的扩展,其主要特点是增加了端口状态快速切换的机制,能够实现网络拓扑的快速转换。
1.1 设置STP 模式使用命令config spanning-tree mode 可以设置STP 模式为802. 1d STP 或者802. 1w rSTP.1.2 配置STP交换机中默认存在一个default STP 域。
多域STP 是扩展的802. 1d,它允许在同一台交换设备上同时存在多个STP 域,各个STP 域都按照802. 1d 运行,各域之间互不影响。
它提供了一种能够更为灵便和稳定网络环境,基本实现在vlan 中计算生成树。
1.2.1 创建或者删除STP利用命令create STPd 和delete STPd 可以创建或者删除STP.缺省的default STP 域不能手工创建和删除。
1.2.2 使能或者关闭STP交换机中STP 缺省状态是关闭的。
利用命令config STPd 可以使能或者关闭STP.1.2.3 使能或者关闭指定STP 的端口交换机中所有端口默认都是参预STP 计算的。
使用命令config STPd port 可以使能或者关闭指定的STP 端口。
1.2.4 配置STP 的参数运行某个指定STP 的STP 协议后,可以根据具体的网络结构调整该STP 的一些参数。
第十六节----RSTP
目录
Page9
RSTP交换机端口状态
端口状态
描述
Discarding 丢弃状态
此状态下端口对接收到的数据做丢弃处理,端口不转发数据帧,不学
习MAC地址表。参与计算,接受并处理转发BPDU. Alternate Port和Backup Port
Learning 此状态下端口不转发数据帧,但是学习MAC地址表,参与计算生成树, 学习状态 接收并发送BPDU。
E3
LANB
Page20
LANC
检测到拓扑改变-非边缘转发端口
目的MAC地址
LANA中的MAC地址 LANB中的MAC地址 LANC中的MAC地址 LAND中的MAC地址
.....
目的端口 E1 E3 E1 E1 .....
根端口
E1
SWB
E3
SWA Root
D
D
LANA
A E2
新根端口
LAND TCN
Root Port
32768. 00e0-fc41-43b9
SWD
Page7
RSTP交换机端口角色
端口角色
描述
Root Port Designated Port
Backup Port
根端口,是所在交换机上离根交换机最近的端口,稳定时处于转 发状态。
指定端口,转发所连接的网段发往根交换机方向的数据和从交换 机方向发往所连接的网段的数据,稳定时处于转发状态。
LAND TCN
目的MAC地址
LANA中的MAC地址 LANB中的MAC地址 LANC中的MAC地址 LAND中的MAC地址
.....
R E1
D
SWC
E2
E3
STP协议生成树协议在局域网中的应用原理
STP协议生成树协议在局域网中的应用原理在局域网中,STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)扮演着重要的角色。
它的作用是维护网络中的冗余链路,并确保数据在网络中的稳定转发。
本文将介绍STP协议的原理及其在局域网中的应用。
一、STP协议原理STP协议的主要原理是根据网络拓扑结构建立一棵生成树,通过选择一个根节点,并关闭其他冗余链路,实现网络中的最优路径选择与环路消除。
以下是STP协议的一般流程:1. 桥选主,选择根桥:在网络中,选择一个桥作为根桥,该桥不断发送Bridge Protocol Data Units(BPDU)消息,用于告知其他桥它是根桥。
2. 桥优先级设置:每个桥都有一个默认的桥优先级,优先级越低,越可能成为根桥。
如果优先级相同,则根据桥的MAC地址来决定。
3. 接收BPDU消息:每个桥都会接收来自其他桥发送的BPDU消息,这些消息包含了发送桥的信息。
4. BPDU消息处理:桥根据收到的BPDU消息更新自己的信息,并根据收到的BPDU消息选择最短路径到达根桥的端口。
5. 生成树构建:根据桥的信息和路径开销(Path Cost)计算,生成一棵覆盖整个局域网的树,每个桥上的端口被划分为根端口、设计端口或者阻塞端口。
二、STP协议在局域网中的应用在局域网中,STP协议的应用主要有以下几个方面:1. 防止环路:局域网中存在多条连接同一个网络设备的链路,如果不使用STP协议,这些链路可能形成环路,导致数据在网络中无限循环,严重影响网络性能。
STP协议通过选择最优路径并关闭冗余链路,消除了环路问题,确保数据在网络中的正常传输。
2. 提高网络可靠性:STP协议可以在网络中的某个链路发生故障时,及时切换到其他可用链路,确保网络的连通性和可靠性。
当检测到某个链路断开或故障时,STP协议会选择替代路径,保证数据传输不会中断。
3. 负载均衡:STP协议可以将网络中的流量分摊到不同的链路上,实现负载均衡。
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。
简述生成树协议的工作过程
简述生成树协议的工作过程一、引言生成树协议是网络中的一种重要协议,它能够有效地避免网络中的环路问题,保证数据在网络中的正常传输。
本文将详细介绍生成树协议的工作过程。
二、生成树协议概述生成树协议是一种链路层协议,用于解决交换机之间的环路问题。
它通过计算生成一棵覆盖整个网络的最小成本树,从而使得数据在网络中只有唯一路径传输,避免了环路问题。
三、生成树协议工作原理1. 建立拓扑结构在生成树协议中,首先需要建立整个网络的拓扑结构。
交换机之间通过链路相连,形成一个网状结构。
为了方便计算最小成本树,需要给每条链路赋予一个权值。
2. 选举根交换机为了确定整棵最小成本树的结构,需要选举出一个交换机作为根节点。
通常情况下,选举规则是选择MAC地址最小的交换机作为根节点。
3. 计算最小成本树选举出根节点后,各个交换机开始计算到达根节点的最短路径,并选择其中代价最小的路径作为自己到根节点的路径。
这个过程称为生成树计算。
4. 剪枝在计算出最小成本树之后,可能会出现一些冗余链路。
为了避免这些链路造成环路问题,需要进行剪枝操作。
具体来说,就是在最小成本树中选择一些边,将它们从图中删除,从而形成一棵无环的生成树。
5. 维护生成树在网络运行过程中,可能会出现链路断开、交换机故障等情况。
如果不及时处理这些问题,可能会导致整个网络瘫痪。
因此,在生成树协议中需要实时监测网络状态,并对发生变化的情况进行处理,以保证整个网络的正常运行。
四、生成树协议的优缺点1. 优点(1)避免环路问题:通过计算最小成本树并剪枝操作,能够有效地避免网络中出现环路问题。
(2)提高网络性能:通过保证数据只有唯一路径传输,能够提高网络传输效率。
(3)简单易用:生成树协议实现简单、易于配置和维护。
2. 缺点(1)容易造成链路拥塞:由于所有数据只能通过一条路径传输,可能会导致某些链路拥塞,从而影响网络性能。
(2)不适用于大型网络:在大型网络中,生成树协议的计算量过大,可能会导致网络延迟增加。
rstp和mstp配置实验原理
rstp和mstp配置实验原理RSTP和MSTP都是生成树协议,分别对应于局域网和城域网。
它们的主要区别在于RSTP是STP的改进型,而MSTP则兼容STP和RSTP,并通过对多个实例的生成树的运行来实现业务流量和用户流量的隔离,以及在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。
RSTP的配置实验原理如下:1.RSTP的运作方式与STP类似,但在运作方式上有所改进。
它通过比较每个交换机的BID来选举根交换机,BID越小越好。
2.RSTP的端口角色选举规则是首先比较端口到根交换机的开销,越小越好;开销一样,比较端口所在的交换机的BID,越小越好;若BID一样,比较端口的PID,越小越好。
3.在RSTP中,每个非根交换机上,有且只有一个距离根交换机最近的端口;每个链路上,有且只有一个距离根网桥最近的端口。
4.RSTP通过阻塞一些端口来逻辑上断开环路,防止广播风暴的产生。
当主线路故障时,阻塞接口被激活;主线路恢复时,备份线路再次阻塞。
而MSTP的配置实验原理如下:1.MSTP通过多实例能实现对业务流量和用户流量的隔离,同时还提供了数据转发的多个冗余路径。
在MSTP中,可以将若干个VLAN映射到一个实例(instance),MSTP将为每个instance运行一颗生成树。
2.MSTP可以基于instance设置优先级、端口路径开销等参数。
3.MSTP将VLAN根据不同的划分位集中实例,每个实例对应不同的生成树,所以可以实现数据流量的负载均衡,同时也解决了因VLAN过多而引起的资源占用过大的问题。
总的来说,RSTP和MSTP都是为了解决网络中的环路问题,通过阻塞一些端口来防止广播风暴的产生。
同时,MSTP还通过将不同的VLAN映射到不同的实例中,实现了数据流量的负载均衡和资源的有效利用。
Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置
Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置精品管理制度、管理方案、合同、协议、一起学习进步实验8 Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置一、相关知识介绍1、生成树协议的主要功能有两个:一是在利用生成树算法、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,避免环路。
二是在以太网络拓扑发生变化时,通过生成树协议达到收敛保护的目的。
2、根网桥的选择流程:(1)第一次启动交换机时,自己假定是根网桥,发出BPDU报文宣告。
(2)每个交换机分析报文,根据网桥ID选择根网桥,网桥ID小的将成为根网桥(先比较网桥优先级,如果相等,再比较MAC地址)。
(3)经过一段时间,生成树收敛,所有交换机都同意某网桥是根网桥。
(4)若有网桥ID值更小的交换机加入,它首先通告自己为根网桥。
其它交换机比较后,将它当作新的根网桥而记录下来。
3、RSTP 协议原理STP并不是已经淘汰不用,实际上不少厂家目前还仅支持STP。
STP的最大缺点就是他的收敛时间太长,对于现在网络要求靠可靠性来说,这是不允许的,快速生成树的目的就是加快以太网环路故障收敛的速度。
(1)RSTP 5种端口类型STP定义了4种不同的端口状态,监听(Listening),学习(Learning),阻断(Blocking)和转发(Forwarding),其端口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合(阻断或转发),在拓扑中的角色(根端口、指定端口等等)。
在操作上看,阻断状态和监听状态没有区别,都是丢弃数据帧而且不学习MAC地址,在转发状态下,无法知道该端口是根端口还是指定端口。
RSTP有五种端口类型。
根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留,阻断端口分成备份和替换端口角色。
生成树算法(STA)使用BPDU来决定端口的角色,端口类型也是通过比较端口中保存的BPDUB来确定哪个比其他的更优先。
1)根端口:非根桥收到最优的BPDU配置信息的端口为根端口,即到根桥开销最小的端口,这点和STP一样。
STP的功能与配置简介
STP简介D3生成树的状态:D41. STP的用途STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)是根据IEEE协会制定的802.1D 标准建立的,用于在局域网中消除数据链路层物理环路的协议。
运行该协议的设备通过彼此交互信息发现网络中的环路,并有选择的对某些端口进行阻塞,最终将环路网络结构修剪成无环路的树型网络结构,从而防止报文在环路网络中不断增生和无限循环,避免设备由于重复接收相同的报文造成的报文处理能力下降的问题发生。
STP包含了两个含义,狭义的STP是指IEEE 802.1D中定义的STP协议,广义的STP是指包括IEEE 802.1D定义的STP协议以及各种在它的基础上经过改进的生成树协议。
2. STP的协议报文STP采用的协议报文是BPDU(Bridge Protocol Data Unit,桥协议数据单元),也称为配置消息。
STP通过在设备之间传递BPDU来确定网络的拓扑结构。
BPDU中包含了足够的信息来保证设备完成生成树的计算过程。
BPDU在STP协议中分为两类:●配置BPDU(Configuration BPDU):用来进行生成树计算和维护生成树拓扑的报文。
●TCN BPDU(Topology Change Notification BPDU):当拓扑结构发生变化时,用来通知相关设备网络拓扑结构发生变化的报文。
3. STP的基本概念(1)根桥树形的网络结构,必须要有树根,于是STP引入了根桥(Root Bridge)的概念。
根桥在全网中只有一个,而且根桥会根据网络拓扑的变化而改变,因此根桥并不是固定的。
网络收敛后,根桥会按照一定的时间间隔产生并向外发送配置BPDU,其它的设备对该配置BPDU进行转发,从而保证拓扑的稳定。
(2)根端口所谓根端口,是指一个非根桥的设备上离根桥最近的端口。
根端口负责与根桥进行通信。
非根桥设备上有且只有一个根端口。
根桥上没有根端口。
(3)指定桥与指定端口指定桥与指定端口的含义,请参见表1的说明。
生成树协议(STP)
RIP协议-中兴
文章来源: 文章作者: 发布时间:2006-11-27 字体:[大中小]
在目前的Internet网上,运行一种网关协议是不可能的,我们要将它分成很多的自治系统(Autonomous System-AS),在每个自治系统有它自己的路由技术。我们称自治系统内部的路由协议为内部网关协议(Interior gateway protocol-IGP)。RIP(Routing Information Protocol)就是内部网关协议的一种,它采用的是矢量距离(Vector-Distance)算法。 RIP系统的开发是XEROX Palo Alto 研究中心(PARC)所进行的研究和XEROX的PDU和XNC路由选择协议为基础的。但是RIP的广泛应用却得益于它加利福尼亚大学伯克利分校的许多局域网中的实现。
生成树协议(Spanning Tree)定义在 IEEE 802.1D 中,是一种链路管理协议,它为网络提供路径冗余同时防止产生环路。为使以太网更好地工作,两个工作站之间只能有一条活动路径。网络环路的发生有多种原因,最常见的一种是有意生成的冗余 - 万一一个链路或交换机失败,会有另一个链路或交换机替代。
字串4
在VRRP协议中,有两组重要的概念:VRRP路由器和虚拟路由器,主控路由器和备份路由器。VRRP路由器是指运行VRRP的路由器,是物理实体,虚拟路由器是指VRRP协议创建的,是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作,共同构成一台虚拟路由器。该虚拟路由器对外表现为一个具有唯一固定IP地址和MAC地址的逻辑路由器。处于同一个VRRP组中的路由器具有两种互斥的角色:主控路由器和备份路由器,一个VRRP组中有且只有一台处于主控角色的路由器,可以有一个或者多个处于备份角色的路由器。VRRP协议使用选择策略从路由器组中选出一台作为主控,负责ARP相应和转发IP数据包,组中的其它路由器作为备份的角色处于待命状态。当由于某种原因主控路由器发生故障时,备份路由器能在几秒钟的时延后升级为主路由器。由于此切换非常迅速而且不用改变IP地址和MAC地址,故对终端使用者系统是透明的。
华三(H3C)_STP原理和基本配置介绍
目录
生成树背景 STP RSTP MSTP 生成树协议的配置
生成树协议
STP(802.1D)协议,版本号为 0。 RSTP(802.1W)协议,版本号为 2。 MSTP(802.1S)协议,版本号为 3。
传统STP的问题
• Trunk链路上实际上运行着 多个VLAN
• 所有VLAN共用一棵生成树 • 无法实现不同VLAN在多条
• 配置端口为边缘端口
[Switch-Ethernet1/0/1] stp edged-port enable
[SWA]stp enable [SWA]stp priority 0
STP配置示例
核心
SWA
SWB
[SWB]stp enable [SWB]stp priority 4096
SWC E1/0/1
RSTP
• RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol,快速生成树 协议)是STP协议的优化版
• RSTP具备STP的所有功能 • RSTP可以实现快速收敛
– 在某些情况下,端口进入转发状态的延时大大缩短,从而缩 短了网络最终达到拓扑稳定所需要的时间。
RSTP的改进
端口被选 为根端口
--
--
指定端口或 根端口
端口状态 Disabled Blocking Listening Learning Forwarding
端口行为
不收发BPDU报文,接收或 转发数据
接收但不发送BPDU,不接 收或转发数据
接收并发送BPDU,不接收 或转发数据
接收并发送BPDU,不接收 或转发数据
接收并发送BPDU,接收并 转发数据
0
Ethernet1/0/2
简述stp协议的基本原理
简述stp协议的基本原理STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)是一种网络协议,旨在解决局域网中的环路问题。
当有多条路径连接到一个网络设备时,STP 可以选择并配置适当的路径,以建立一个无环的网络拓扑结构,并确保数据包在网络中正确传输,避免丢失或重复。
STP依赖于一个分布式算法,它在局域网中选择一个主干网桥,并禁用其他桥接设备上的冗余连接。
通过阻塞这些冗余连接,STP可以创建一棵生成树,其中树上的每个设备都是唯一的,并且存在一个主根设备,它负责转发所有的数据包。
STP的基本原理如下:1.根桥的选举:网络中的所有设备都会竞争成为根桥,而根桥是生成树的根节点。
根桥的选择是根据桥的优先级进行的,每个设备都具有一个默认的桥优先级。
通常,根桥设备具有最低的桥优先级。
2.端口的选举:STP根据端口的路径开销来选择最佳路径。
路径开销是一个参数,它指示到达根桥的路径的代价。
STP根据该开销选择最佳路径,并禁用不需要的端口以阻止环路出现。
3. BPDU的发送和接收:BPDU(Bridge Protocol Data Unit)是STP 使用的控制消息。
通过发送和接收BPDU,设备可以交换网络信息,并计算最佳路径。
STP通过BPDU消息来选举根桥、确定端口状态以及检测网络中的任何拓扑变化。
4.端口状态转换:STP定义了不同的端口状态,包括根端口、非根端口和设计端口等。
根端口是连接到根桥的最佳路径的端口,非根端口是连接到非根桥的端口,而设计端口是被阻塞的端口。
当网络发生拓扑变化或当前最佳路径不可用时,端口状态可能会在不同状态之间转换。
5.拓扑变化的检测和恢复:STP可以检测到网络中的拓扑变化,例如连接断开或新设备的加入。
当发生拓扑变化时,STP会重新计算最佳路径并重新配置自身,以适应变化并确保生成树的连通性。
这个过程可能导致网桥端口变化或数据包转发中断。
STP的基本原理允许网络中的设备自动适应拓扑变化,并提供冗余路径以确保数据传输的可靠性。
stp生成树协议的基本配置
stp生成树协议的基本配置介绍在计算机网络中,stp(Spanning Tree Protocol)生成树协议用于构建一个无环路的网络拓扑,以确保数据在网络中能够稳定地传输。
本文将详细介绍stp生成树协议的基本配置。
目录•stp生成树协议简介•stp生成树协议的作用•stp生成树协议的基本原理•stp生成树协议的基本配置步骤–步骤一:确定根桥–步骤二:选择根端口–步骤三:选择非根端口•stp生成树协议的配置示例•常见问题与解决方法•总结stp生成树协议简介stp生成树协议是一种用于构建无环路网络拓扑的协议,它可以避免网络数据包在网络中形成环路而导致数据传输异常。
通过选择一个网络中的根桥(root bridge)和根端口(root port),stp生成树协议可以动态地调整网络的路径,从而达到将冲突和环路最小化的目标。
stp生成树协议的作用stp生成树协议的主要作用是避免网络环路,确保数据在网络中能够稳定地传输。
在一个拓扑中,如果存在环路,数据包会在环路中循环传递,导致网络拥堵、数据包丢失等问题。
通过使用stp生成树协议,可以自动选择最佳的路径,避免这些问题的发生。
stp生成树协议的基本原理stp生成树协议的基本原理是通过选择一个网络中的根桥和根端口,以及通过计算最短路径树(Shortest Path Tree,SPT)来构建一个无环路的网络拓扑。
在网络中,每个交换机都有一个优先级(Priority)值,优先级越高的交换机在选举根桥时具有更高的优先级。
根桥是网络中的主交换机,它是生成树的根节点。
stp生成树协议的基本配置步骤stp生成树协议的基本配置步骤如下:步骤一:确定根桥1.选择一个优先级最高的交换机作为根桥。
2.在优先级相同的情况下,选择MAC地址最低的交换机作为根桥。
步骤二:选择根端口1.每个交换机都会发送BPDU(Bridge Protocol Data Unit)到其他交换机,用于选举根桥。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
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
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
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
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。
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
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.
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
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
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。
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
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
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。