任务6 运行快速生成树协议实现交换网络冗余链路

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生成树协议

3 STP
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。其作用是，在冗余链路中，解决网络环路问题。STP通过生成树算法（SPA）生成一个没有环路的网络，当主要链路出现故障时，能够自动切换到备份链路，保证网络的正常通信。 TEXT TEXT TEXT TEXT STP通过从软件层面修改网络物理拓扑结构，构建一个无环路的逻辑转发拓扑结构，提高了网络的稳定性和减少网络故障的发生率。
2．网桥号网桥号（Bridge ID）用于标识网络中的每一台交换机，它由两部分组成，2字节优先级和6字节MAC组成。优先级从0-65535，缺省为32768。 3．根网桥具有最小网桥号的交换机将被选举为根网桥，根网桥的所有端口都不会阻塞，并都处于转发状态。 4．指定网桥对交换机连接的每一个网段，都要选出一个指定网桥，指定网桥到根网桥的累计路径花费最小，由指定网桥收发本网段的数据包。 5．根端口整个网络中只有一个根网桥，根网桥上的端口都是指定端口，而不是根端口，而在非根网桥上，需要选择一个根端口。根端口是指从交换机到根网桥累计路径花费最小的端口，交换机通过根端口与根网桥通信。根端口（RP）设为转发状态。 6．指定端口每个非根网桥为每个连接的网段选出一个指定端口，一个网段的指定端口指该网段到根网桥累计路径花费最小的端口，根网桥上的端口都是指定端口。指定端口（DP）设为转发状态。 7．非指定端口除了根端口和指定端口之外的其他端口称为非指定端口，非指定端口将处于阻塞状态，不转发任何用户数据。
冗余交换链路与生成树协议
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Contents
1 3
1交换机中的冗余链路
2
2 生成树协议概述
3
3 STP

路由器第05章__冗余交换链路与生成树协议

网段1
冗余具有以下优点：网段2 (1)容错特性：冗余链路不仅是一种负载分担机制，它还是一种重要的灵活性机制。一旦局域网的某条链路出现了故障，可以由其冗余链路代替其工作。 (2)伸缩性：通过将多个物理链路绑定在一起形成一条逻辑链路，链路汇聚技术提高了可用带宽。例如，为了提高两台千兆以太网交换机之间的交换性能，链路汇聚技术可以绑定多个千兆位交换物理端口，形成一条逻辑上的通道，在需要时还可以对其进行拓展。 (3)节约成本：冗余链路可以在不增加额外设备或升级现有设备性能的基础上保障局域网的可靠性和提高核心链路的带宽。
交换与路由技术实用教程谭方勇、顾才东主编
6.2.2 生成树协议术语
1．网桥协议数据单元（Bridge Protocol Data
Unit，BPDU）：生成树协议是通过在交换机之间周期发送网桥协议数据单元BPDU，来发现网络上的环路，并阻塞有关端口来断开环路的。网络上的每台交换机每隔2秒钟都要向网络上发送配置 BPDU报文。
交换与路由技术实用教程谭方勇、顾才东主编
交换网络中的冗余链路
故障
在网络中提供冗余链路解决单点故障问题
交换与路由技术实用教程谭方勇、顾才东主编
冗余链路出现的问题--环路
广播风暴
发送一个广播帧
冗余链路会造成网络环路,当交换网络中出现环路会产生广播风暴、多帧复制和MAC地址表不稳定等现象。严重影响网络正常运行。
故障
绝大多数情况我们在交换网络中采用交换设备之间多条链路连接，形成冗余链路来保证线路上的单点故障不会影响正常网络通信。但是，这样的设计会在交换网络中形成网络环路，产生广播风暴、单帧的多次递交、桥接表的不稳定。如何在交换网络中既能保证冗余链路提供链路备份，又避免广播风暴等问题产生的技术就是生成树技术。

快速生成树协议

快速生成树协议1. 简介快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol，简称RSTP）是一种用于构建和维护网络中的生成树的协议。

生成树是一个无环的拓扑结构，能够确保数据在网络中以最佳路径传输，避免了网络中的循环路径，提高了网络的可靠性和性能。

RSTP是对经典生成树协议（Spanning Tree Protocol，简称STP）的改进和优化，它的设计目标是在网络拓扑结构发生变化时，尽快地适应变化，并通过快速收敛恢复网络正常运行。

2. 生成树协议的背景在一个复杂的网络中，存在着大量的交换机和链路，如果不采取措施，很容易出现网络中的循环路径。

循环路径会导致数据包在网络中不断地循环传输，浪费了网络带宽和资源，甚至会导致网络的瘫痪。

为了解决这个问题，生成树协议应运而生。

生成树协议通过在网络中选择一棵无环的拓扑结构，将网络划分为一个主干路径和多个支线路径，确保数据只在主干路径上传输，避免了循环路径的问题。

3. RSTP的特点RSTP相对于STP具有以下几个特点：3.1 快速收敛当网络拓扑结构发生变化时，RSTP能够更快地收敛，恢复网络的正常运行。

RSTP引入了Port Roles（端口角色）和Port States（端口状态）的概念，通过优化根据端口角色和状态的变化，减少了收敛时间。

3.2 兼容STPRSTP是对STP的改进，它与STP保持了一定的兼容性。

RSTP可以与STP的设备进行交互，逐步替代STP，而无需对网络基础设施进行大规模的升级。

3.3 拓扑变化通告RSTP引入了拓扑变化通告机制，当网络发生拓扑变化时，会通过特定的消息通知其他设备。

这种机制能够快速地传播拓扑变化信息，加速网络的收敛过程。

3.4 多实例支持RSTP支持在一个物理设备上运行多个独立的生成树实例。

这种支持使得网络管理员能够根据实际需求，灵活地构建多个生成树，提高网络的可用性和性能。

4. RSTP的工作原理RSTP的工作原理可以概括为以下几个步骤：4.1 生成树根选举在RSTP网络中，首先需要选举出一台交换机作为生成树的根节点（Root Bridge）。

任务5：配置快速生成树技术,保障网络的稳定性

《网络设备安装与调试技术》
任务5：配置快速生成树技术，保障网络的稳定性
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目录
一、任务描述二、任务分析三、知识准备 5.1 骨干网络的冗余链路 5.2 什么是生成树协议 5.3 STP生成树协议 5.4 RSTP快速生成树协议 5.5 配置生成树协议四、任务实施 5.6 综合实训：配置生成树技术，保障网络的稳定性知识拓展认证测试
知识准备
5.1 。骨干网络的冗余链路
在许多交换机或Biblioteka 换机设备组成的网络环境中，通常都使用一些备份连接，以提高网络的健全性、稳定性。备份连接也叫备份链路、冗余链路等。 sw1 sw2
sw3
知识准备
5.2 。什么是生成树协议
为了解决冗余链路引起的问题，IEEE通过了IEEE 802.1d协议，即生成树协议。 IEEE 802.1d生成树协议通过在交换机上运行一套复杂的算法，使冗余端口置于“阻塞状态”，使得网络中的计算机在通信时，只有一条链路生效；而当这条链路出现故障时，IEEE 802.1d协议将会重新计算出网络的最优链路，将处于“阻塞状态”的端口重新打开，从而确保网络连接稳定可靠。
知识准备
5.3 。 STP生成树协议
2、STP生成树协议工作原理 STP协议的主要思想就是当网络中存在备份链路时，只允许主链路激活，如果主链路因故障而被断开后，备用链路才会被打开。IEEE 802.1d生成树协议（Spanning Tree Protocol）检测到网络上存在环路时，自动断开环路链路。
任务实施
【设备清单】：交换机（2台）、测试计算机（2台）、网线（若干）。
【实施过程】
1、在交换机上开启生成树协议 2、配置生成树的优先级 3、配置交换机生成树的快速转发口 4、查看操作结果

管理交换网络中的冗余链路——生成树协议

管理交换网络中的冗余链路 ——生成树协议和端口汇聚
浙江工业职业技术学院
本章内容
交换网络中的冗余链路生成树协议STP 快速生成树协议RSTP 配置STP、RSTP
网络中存在的单点故障
故障
网络中的单点故障可导致网络的无法访问
交换网络中的冗余链路
故障
在网络中提供冗余链路解决单点故障问题
生成树经过一段时间（默认值是50秒左右）稳定之后，所有端口要么进入转发状态，要么进入阻塞状态。
课程议题
交换网络中的冗余链路生成树协议STP 快速生成树协议RSTP 配置STP、RSTP
IEEE 802.1w—快速生成树协议
快速生成树协议RSTP(Rapid Spannning Tree Protocol) IEEE 802.1w RSTP协议在STP协议基础上做了三点重要改进，使得收敛速度快得多（最快1秒以内）。
Sw C
最短路径的选择
3、如果发送者Bridge ID相同，即同一台交换，则比较发送者交换机的port ID
Sw D Mac:00d0f80000d1 Sw A
f0/1 f0/2
Mac:00d0f80000f1 Sw B
Sw C Port ID:端口信息由1字节端口优先级和1字节端口ID组成
STP、RSTP信息显示
Switch#show spanning-tree ！显示交换机生成树的状态 Switch#show spanning-tree interface fa 0/1 ！显示交换机接口的状态
配置STP、RSTP
Spanning Tree 的缺省配置：
关闭STP，且STP Priority 是32768，STP port Priority 是128。 STP port cost 根据端口速率自动判断； Hello Time 2秒； Forward-delay Time 15秒； Max-age Time 20秒；可通过 spanning-tree reset 命令让 spanning tree 参数恢复到缺省配置。

RCNA_T006_管理交换网络中的冗余链路(v2.0)

发送一个广播帧
冗余链路会造成网络环路, 冗余链路会造成网络环路,当交换网络中出现环路会产生广播风暴、多帧复制和MAC地址表不稳定等现象。严重影响网络正常运行。复制和MAC地址表不稳定等现象。严重影响网络正常运行。
多帧复制和MAC地址表不稳定多帧复制和MAC地址表不稳定
B A在我在我的F0/5口口 F0/5 SwitchA F0/3
STP的基本概念 STP的基本概念
要实现STP，交换机之间通过桥协议数据单元BPDU进行信息的交流。要实现STP，交换机之间通过桥协议数据单元BPDU进行信息的交流。
STP BPDU是一种二层报文，目的MAC是组播地址01-80-C2-00-00-00，所有 BPDU是一种二层报文，目的MAC是组播地址01-80-C2-00-00-00，所有支持STP协议的交换机都会接收并处理收到的BPDU报文。该报文用于生成树。支持STP协议的交换机都会接收并处理收到的BPDU报文。该报文用于生成树。包括
STP的基本概念 STP的基本概念
1.网络中选择了一个交换机为根交换机（Root Bridge）； 1.网络中选择了一个交换机为根交换机（Root Bridge）； 2.除根交换机外的每个交换机都有一个根口（Root Port），即提供最短路径到 2.除根交换机外的每个交换机都有一个根口（Root Port），即提供最短路径到 Root Bridge的端口； Bridge的端口； 3.每个交换机都计算出了到根交换机（Root Bridge）的最短路径； 3.每个交换机都计算出了到根交换机（Root Bridge）的最短路径； 4.每个LAN都有了指定交换机（Designated Bridge），位于该LAN与根交换机之间 4.每个LAN都有了指定交换机（Designated Bridge），位于该LAN与根交换机之间的最短路径中。指定交换机和LAN相连的端口称为指定端口（Designated 的最短路径中。指定交换机和LAN相连的端口称为指定端口（Designated port）； port）； 5.根口（Root port）和指定端口（Designated port）进入转发Forwarding状 5.根口（Root port）和指定端口（Designated port）进入转发Forwarding状态； 6.其他的冗余端口就处于阻塞状态（Forwarding或Discarding）。 6.其他的冗余端口就处于阻塞状态（Forwarding或Discarding）。

交换机网络中的冗余链路技术

交换机网络中的冗余链路技术网络中的冗余链路也叫备份链路。

当主链路出现故障时，会自动启动备份链路，以保障网络的通畅。

它能够为网络带来健全性，稳定性和可靠性等好处由于备份链路会出现环路从而导致广播风暴，多帧复制及MAC地址表的不稳定等。

为此我们在交换机网络中还要采取生成树协议。

生成树协议主要是通过在交换机网络中选择一条最短短路径作为主路径，而其它的则作为备份链路。

当开启了生成树协议时，备份链路会自动关闭;而当主链路出现故障时，备份链路又会自动开启，以保证网络通信正常。

因此在使用了生成树协议后，交换机网络中就不会出现环路问题了。

生成树协议定义的几个名词：根交换：在交换机网络中，要指定某一交换机为参照物，即根交换。

根交换机的选择是通过交换机的优先级来进行的。

每个交换机都有优先级，默认的为32768。

数值越小，优先级越高!指定端口：根交换机上的所以端口根端口：除根交换机上的端口外，与根交换机相连的交换机上的端口的优先级最高的端口为根端口。

最短路径选择：1)根据本交换机到根交换机的带宽大小(路径开销)来比较：带宽小的优先2)根据中间连路中的交换机的MAC地址(桥ID)来判断：MAC地址越小的优先级越高3)比较接收者的端口号优先级：当中间交换机选择了之后，要选择本交换机到中间交换机的最短路径：在中间交换机的端口中，端口优先级高的越优先。

4)比较接收者的端口号：当接收者的端口优先级都相同时，哪个端口号最小哪个优先级最高。

生成树协议的配置：1)开启生成树协议并指定协议的类型：S(config)# spanning-treeS(config)# spanning-tree mode { stp | rstp }2)配置交换机的优先级，选择根交换机：S(config)# spanning-tree priority<0~61440>(4096的倍数)3)配置交换机端口的优先级：S(config)# int fa0/ fa-idS(config-if)# spanning-tree port-priority<0~240>(16的倍数)4)配置交换机端口路径开销：S(config)# int fa0/ fa-idS(config-if)# spanning-tree cost cost(开销花费1～200 000 000)由于生成树协议有一个等待转发和学习的过程，所以有三个时间段的延时(20秒15秒15秒)，为此又出了快速生成协议(Rstp),Rstp 的配置方式也STP的配置方法一样。

项目六交换机链路冗余和生成树协议

进一步优化生成树协议
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研究更高效的生成树协议，提高网络的稳定性和可靠性。
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扩展到其他类型的网络设备
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将本项目的研究成果应用到路由器、服务器等其他类型的网络设备中，实现整个网络的冗余和稳定性。
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提高网络的智能化水平
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要点二
解决方案
深入研究生成树协议，优化算法，提高网络的效率和性能。
项目总结
成果
成功实现了基于生成树协议的交换机链路冗余，提高了网络的稳定性和可靠性。
创新点
优化了生成树协议算法，提高了网络的效率和性能。
项目中的问题和解决方案
问题1
生成树协议的收敛速度问题
描述
在大型网络中，生成树协议的收敛速度可能较慢，影响网络的实时性。
```
[H3C] stp enable all interface
[H3C] stp mode rstp
01
03 02
04
交换机链路冗余和生成树协议的测试与验证
测试目的和测试环境
测试目的
验证交换机链路冗余和生成树协议的功能和性能，确保其正常工作并提高网络的可靠性。
测试环境
搭建包含交换机、路由器、终端设备等网络设备的测试网络，模拟实际应用场景，进行测试。
提高网络性能
在负载均衡场景下，通过合理分配流量到多个链路，可以降低网络拥塞和提高数据传输效率。
冗余链路的类型
备份链路
备份链路是一种简单的冗余技术，其中一条链路作为主链路，另一条作为备份。当主链路出现故障时，备份链路将接管流量。
负载均衡

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。

华为交换机链路冗余的方法

华为交换机链路冗余的方法全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：华为交换机是目前市场上比较常见的设备之一，它可以用于构建企业局域网、数据中心网络等。

在网络建设中，链路冗余是非常重要的一项功能，它可以提高网络的可靠性和稳定性。

接下来我们就来探讨一下华为交换机上的链路冗余方法。

一、链路冗余的概念链路冗余是指在网络中使用冗余的链路进行数据传输，当主要链路发生故障或者中断时，备用链路可以立即接手，确保数据传输的连续性和稳定性。

通过链路冗余的设计，可以避免单点故障对整个网络造成影响，提高网络的可用性。

二、华为交换机上的链路冗余方法1. Spanning Tree Protocol（STP）STP是一种链路层协议，可以避免网络中的环路，保证数据的正常传输。

在华为交换机上，可以通过配置STP来实现链路的冗余备份。

当主链路发生故障时，STP会选择备用链路来传输数据，确保网络的稳定性。

2. EtherChannelEtherChannel是一种技术，可以将多个物理链路捆绑在一起，提高带宽和可靠性。

在华为交换机上，可以通过配置EtherChannel来实现链路的冗余备份。

当其中一个物理链路发生故障时，其他链路可以自动接手，确保数据传输的连续性。

VRRP是一种用于提高路由器可用性的技术，可以实现路由器的冗余备份。

在华为交换机中，可以通过配置VRRP来实现设备的冗余备份，当主设备故障时，备用设备可以立即接管，确保网络的稳定性。

三、总结通过以上介绍，我们可以看出，在华为交换机上可以通过配置STP、EtherChannel、VRRP、HSRP、OSPF等技术来实现链路的冗余备份，提高网络的可靠性和稳定性。

在网络建设中，给予链路冗余足够的重视是非常重要的，可以有效避免单点故障对整个网络造成影响。

希望以上内容对大家有所帮助，谢谢阅读！第二篇示例：在网络通信中，交换机扮演着至关重要的角色，它们负责在不同设备之间传输数据包，确保网络通信顺畅稳定。

快速生成树协议

快速生成树协议快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol，简称RSTP）是一种用于计算构建和维护以太网局域网中的快速生成树的网络协议。

它是对传统生成树协议（STP）的改进，提供了更快的收敛时间和更高的网络性能。

RSTP的目标是在网络发生故障或拓扑变化时，快速计算和建立一棵无环的树形拓扑结构，以确保数据的快速和可靠的传输。

相比于STP，RSTP采用了一些新的机制和算法，使其能够更快速地适应网络变化并重新计算生成树。

RSTP中的一个重要概念是“端口角色”，每个网络设备上的端口可以被指派为根端口、设计桥端口、备份端口或非设计端口。

根端口是连接到树的根桥的端口，而设计桥端口是在某段链路上作为生成树中的唯一接口。

备份端口是在某段链路上作为冗余接口，以备份设计桥端口，而非设计端口则是未被选择为根端口或设计桥端口的端口。

RSTP通过发送和接收BPDU（Bridge Protocol Data Units）来实现生成树的计算和维护。

每个网络设备上的生成树进程都会生成和发送BPDU，其中包括设备的标识信息、优先级、端口角色和其他的网络信息。

通过BPDU的交换，网络设备可以共享拓扑信息，并根据收到的信息做出相应的决策。

RSTP的一个关键机制是“端口状态转换”。

当网络拓扑发生变化时，每个端口都会经历不同的状态转换过程，以确定其在生成树中的角色。

RSTP中定义了几种端口状态，包括：禁用、阻塞、学习、转发和备份。

在每个状态下，端口都有不同的功能和能力，以适应不同的网络环境和变化。

RSTP的另一个重要特性是“快速收敛”。

传统STP协议在网络拓扑变化时需要较长的收敛时间，而RSTP通过使用对拓扑变化更敏感的机制和算法，可以更快速地重新计算生成树，减少网络中断时间和数据传输的丢失。

这使得RSTP非常适用于对网络性能和可靠性要求较高的场景，如数据中心、企业网络等。

总结起来，快速生成树协议（RSTP）是一种用于计算构建和维护以太网局域网中快速生成树的协议。

4.1管理交换网络中的冗余链路(生成树协议)

switchB
这样的机制使得高优先级的BPDU在整个网络中传播，交流的结果是：
1、交换网络中所有交换机共同选举一台设备为根交换机（Root Bridge）
switchA A为根交换机
switchB
SwitchC
2、所有非根交换机选择一条到达根交换机的最短路径
A为根交换机
switchA
switchB
100
SwC
百兆链路十兆链路
SwD

19
SwE

假设SwA为根交换机，通过比较开销，计算出的到达各个交换机的最短路径是： A到B：A->D->E->B(57) A到C：A->D->E->B->C(157) A到D：A->D(19) A到E：A->D->E(38)
2、通过发送者的Bridge ID选择最短路径

所有交换机首先认为自己是根。全网选举Bridge ID最小的交换机为根交换机。
Mac:00d0f80000d1 Sw D Sw A Mac:00d0f80000f1 Mac:00d0f80000f2 Sw B

Sw C Mac:00d0f80000g1
最短路径的选择
1、比较开销 2、比较发送者Bridge ID 3、比较发送者Port ID 4、比较接收者的Port ID
5、报文已存活的时间（Message Age），2个字节 6、最大存活定时器（Max-age time），当一段时间未收到任何BPDU， Message Age达到Max-Age 时，网桥则认为该端口连接的链路发生故障。默认值是20s
Protocol ID Version Message Type Flags Root Bridge ID Root Path Cost Bridge ID Port ID Message Age Max-Age Time Hello Time Forward Delay Time

快速stp的工作原理

快速stp的工作原理快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP）是一种基于快速交换的网络通信协议，用于在计算机网络中自动构建冗余链接并建立冗余路径，以确保数据传输的可靠性和高效性。

RSTP工作原理如下：1. 状态机: RSTP使用状态机来实现冗余路径的建立和维护。

每个端口拥有一个状态机，通过发送和接收控制帧来改变端口状态。

状态机有以下几种状态：- Disabled：端口完全关闭，不发送或接收数据帧。

- Blocking：端口接收配置信息并发送BPDU帧以及其他控制帧。

- Listening：端口准备接收数据帧，并发送BPDU帧以及其他控制帧。

- Learning：端口学习网络拓扑并更新端口的转发数据库。

- Forwarding：端口开始转发数据帧。

2. 快速收敛：RSTP通过减少网络链路从一个状态到另一个状态的切换时间，实现快速收敛。

当网络链路发生故障时，RSTP通过BPDU（Bridge Protocol Data Unit）帧的发送和接收来通知网络中其他设备进行相应的调整。

在RSTP中，BPDU帧包含以下信息：- 优先级：用于确定根桥和端口的优先级。

- 根路径成本：从根桥到当前桥的路径成本。

- 桥优先级：用于比较不同桥之间的优先级。

- 桥ID：用于唯一标识桥。

- 端口优先级：用于比较不同端口之间的优先级。

- 端口状态：用于确定端口的状态。

当网络链路发生变化时，RSTP通过计算根桥和端口的优先级，选择最佳路径，并重新计算转发数据库。

3. 快速端口转发：RSTP以快速速度确定最佳路径，并将端口从阻塞状态切换到转发状态。

RSTP使用以下机制来确保快速端口转发：- Port Cost：每个端口根据链路带宽设置一个成本值，选择成本最低的端口作为转发端口。

- Port Priority：每个端口都有一个优先级，优先级越高的端口越可能成为转发端口。

- Hello Time：通过减少发送Hello消息的时间间隔，来更快地检测端口状态的改变。

STP：生成树协议解决网络冗余问题

STP：⽣成树协议解决⽹络冗余问题
STP（Spanning Tree Protocol）是⽣成树协议的英⽂缩写，可应⽤于计算机⽹络中树形拓扑结构建⽴，主要作⽤是防⽌⽹桥⽹络中的冗余链路形成环路⼯作。

但某些特定因素会导致STP失败，要排除故障可能⾮常困难，这取决于⽹络设计。

⽣成树协议适合所有⼚商的⽹络设备，在配置上和体现功能强度上有所差别，但是在原理和应⽤效果是⼀致的。

冗余会产⽣的问题
1.产⽣⼴播风暴
2.形成多帧复制
3.MAC地址表抖动
STP⼯作原理
1.选择根⽹桥
2.确定根端⼝
3.确定指定端⼝和⾮指定端⼝（即转发端⼝与阻塞端⼝）
4.关闭阻塞端⼝的数据转发功能
根⽹桥
根⽹桥是⽤来决定数据包发送线路的
数据包发送路线会优先经过根⽹桥，当根⽹桥发⽣意外时，再经过其他线路。

⼀个⽹络有⼀个根⽹桥
根端⼝
连接根⽹桥的端⼝为根端⼝
指定端⼝
转发端⼝ FWD
⾮指定端⼝
阻塞端⼝ BUK
线路优先级
每个⽹段的局域⽹都有⼀个根⽹桥
根⽹桥的选取决定了优先级
STP是发送BPDU（桥协议数据单元）来确定优先级的
1.根据交换机的优先级来选取根⽹桥，优先级越⾼的交换机为根⽹桥
2.如果优先级相同，则判断MAC地址⼤⼩，MAC地址越⼩，为根⽹桥
更改优先级：改变根⽹桥
进⼊全局模式
spanning-tree vlan 1 priority 4097
数字越低优先级越⾼
查看STP
进⼊交换机特权模式
show spanning-tree。

理解交换机间的冗余链路

6.2.2 生成树算法概念
生成树协议(STP，Spanning Tree Protocol）是一种第2层的链路管理协议，是数字设备公司（DEC，Digital Equipment Corporation）创建的网桥到网桥协议，它用于维护一个无环路的网络。在IEEE 802.1d的规范中公布。生成树协议就是在具有物理回环的交换机网络上，生成没有回环的逻辑网络方法。生成树协议使用生成树算法，在一个具有冗余路径的容错网络中计算出一个无环路的路径，使一部分端口处于转发状态，另一部分处于阻塞状态（备用状态），从而生成一个稳定的、无环路的生成树网络拓扑，而且一旦发现当前路径故障，生成树协议能立即启动相应的端口，打开备用链路，重新生成STP的网络拓扑，从而保持网络的正常工作。生成树协议的关键就是保证网络上任何一点到另一点的路径有一条且只有一条。
For: 分类信息
6.2.2 生成树算法概念
1.网桥ID BID中的MAC地址是交换机的一个MAC地址。每个交换机都有一个MAC地址池，每个STP实例使用一个作为VLAN生成树实例（每VLAN一个）的BID。比较两个BID的原则如下：（1）首先比较网桥优先级，网桥优先级小的BID优先。（2）如果两个网桥优先级相同，再比较MAC地址，MAC 地址小的BID优先。两个BID不可能相等，因为交换机所分配的MAC地址是唯一的。按照生成树算法，当比较两个给定的STP参数值时，较低的值总是优先。
From: 新闻
For: 分类信息
6.2.4 STP过程
2. STP收敛步骤
一旦交换机启动完成，它们便立即开始发送BPDU帧来通告自己的BID，试图成为根网桥。一开始，网络中的所有交换机都会假设自己是广播域内的根网桥。交换机在网络上泛洪的BPDU帧包含的根ID与自己的BID字段匹配，这表明每台交换机都将自己视为根网桥。每台交换机从邻居交换机收到BPDU帧时，都会将所收到BPDU帧内的根ID与本地配置的根ID进行比较。如果来自所接收BPDU帧的根ID比其目前的根ID更小，那么根 ID字段会更新以指示竞选根网桥角色的新的最佳候选者。

第6次快速生成树配置

SwitchB(config-if-range)switchport mode trunk
步骤2：配置快速生成树协议。
SwitchA#confgure terminal！进入全局配置模式
SwitchA(config)#spanning-tree！开启生成树协议
SwitchA(config)#spanning-tree mode rstp！指定生成树协议的类型为RSTP
BridgeForwardDelay : 15
MaxHops : 20
TxHoldCount : 3
PathCostMethod : Long
BPDUGuard : Disabled
BPDUFilter : Disabled
BridgeAddr : 00d0.f8ef.9e89
Priority :32768！查看交换机的优先级
SwitchA#show spanning-tree
StpVersion : RSTPSysS源自pStatus : Enabled
BaseNumPorts : 24
MaxAge : 20
HelloTime : 2
ForwardDelay : 15
BridgeMaxAge : 20
BridgeHelloTime : 2
BaseNumPorts : 24
MaxAge : 20
HelloTime : 2
ForwardDelay : 15
BridgeMaxAge : 20
BridgeHelloTime : 2
BridgeForwardDelay : 15
MaxHops : 20
TxHoldCount : 3
PathCostMethod : Long