stp生成树协议
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BPDU Type :消息类型，指名为配置BPDU还是 TCN BPDU
Flags:表明此报文是TC报文还是TCA报文 Root ID:根交换机ID Cost of Path：到根交换机的路径开销 ： Bridge ID：发送交换机的ID ：
BPDU报文格式
Protocol ID Version Message Type Flags Root ID Cost of Path Bridge ID Port ID Message Age Maximum Time Hello Time Forward Delay
Blocking 接收BPDU，不学习 MAC地址，不转发数据 帧 Listening 接收BPDU,不学习MAC 地址，不转发数据帧， 但交换机向其他交换机 通告该端口，参与选举 根端口或指定端口 Learning 接收和发送BPDU,学习 MAC地址，不转发数据 帧 Forwarding 正常转发数据帧
生成树协议
2011-8
实习工作总结
学习了二三层转发 测试仪的基本使用 基础模块的测试 STP RIP 802.1X 输出文档 STP RIP 802.1X VLAN ARP LAG
STP
产生背景 IEEE 802.1d
STP都做了些什么
1. STP在二层交换网络中选择一个根桥作为全部二层交换网 络的逻辑中心（Root Bridge）。 Root Bridge 2. STP为全网中每一个参与STP运算的交换机计算到达根桥的 最短距离（Path Cost)。 3. 检测二层交换网络中存在的冗余链路，并把他们置于阻断/ 备份状态。 4. 检测拓扑结构的变化并根据情况计算新的生成树。
D 1 2 根交换机 4 3 5 6 E 5 C
TCN TCA F TC
STP存在的问题及RSTP的引入 STP存在的问题及RSTP的引入
STP收敛速度过慢 STP收敛速度过慢
通常运行STP的网络的收敛速度达到30通常运行STP的网络的收敛速度达到30-50s IEEE 802.1w RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树 协议）对于STP技术的改进主要在于缩短网络的收敛时间。RSTP 的收敛时间最快可以达到1s以内。 RSTP具有向下兼容的特性，如果网络中部分交换机运行STP，那 么运行RSTP的交换机会自动以STP方式运行。
TCN BPDU
当有以下几种情况出现时交换机发送TCN 当有以下几种情况出现时交换机发送TCN BPDU报文 BPDU报文 处于转发状态或监听状态的端口，状态变 为阻塞 处于未启用状态的端口进入转发状态，并 且交换机上有其他的转发端口 交换机从指定端口收到TCN BPDU报文 交换机从指定端口收到TCN BPDU报文
RSTP拓扑变更机制 RSTP拓扑变更机制
拓扑发生时，交换机向网络中扩散TC 拓扑发生时，交换机向网络中扩散TC BPDU报文 BPDU报文 拓扑改变检测： 只有非边缘端口转变为Forwarding状态时，产生拓扑改变。 检测到拓扑改变后的动作： 在两倍Hello时间内向所有指定端口和根端口发送TC置位BPDU报文。 清除从以上端口学习的MAC地址。 拓扑改变传播：不再使用TCN报文。报文传送更直接迅速。
BPDU报文格式
生成树的选举过程
拥有最小BID（bridge ID）的交换机将成为根桥（root bridge）
选举非根桥的根端口（ ） 选举非根桥的根端口（RP）
① 最低花费的端口成为根端口 ② 在花费相同的情况下，比较发送者的BID（BID小的为根端口） ③在发送者BID相同的情况下，比较发送者的PID（Port ID小的为根端口）
RSTP BPDU格式 BPDU格式
在RSTP中，对BPDU报文中的flag字段做了大量的调整，将STP 中未使用的位都使用起来。
RSTP快速过渡机制 RSTP快速过渡机制
边缘端口：把一个端口配置为边缘端口，则这个边缘端口会立即 边缘端口： 转变为转发状态。当链路发生转变时，边缘端口不会产生拓扑变 当链路发生转变时，边缘端口不会产生拓扑变 更通知。如果边缘端口接收到BPDU报文，那么它会立即从边缘Baidu Nhomakorabea更通知。如果边缘端口接收到BPDU报文，那么它会立即从边缘 端口的状态进入到正常生成树端口。 链路类型： RSTP中，将链路分为两种类型，点到点链路类型 链路类型：在RSTP中，将链路分为两种类型，点到点链路类型 和共享式链路类型。默认情况下，如果端口工作在全双工模式下， 那么认为它是点到点的链路类型，如果端口工作在半双工的工作 模式，那么认为它是共享式的链路类型。
禁用 阻塞 监听 学习 转发
丢弃 丢弃 丢弃 学习 转发
否 否 否 否 是
否 否 否 是 是
相对与STP，由于RSTP省去了很多中间状态，使得端口状态更简单。 相对与STP，由于RSTP省去了很多中间状态，使得端口状态更简单。
RSTP端口角色 RSTP端口角色
根端口（Root Port）：根端口处于非根交换机上，根端口是本 Port）： ）：根端口处于非根交换机上，根端口是本 根端口（ 地交换机距离根交换机最近地端口。非根交换机通过根端口接收 BPDU。 BPDU。 指定端口（ Port）： ）：RSTP的指定端口也和STP中的 指定端口（Designated Port）：RSTP的指定端口也和STP中的 一样，指定端口是以太网段用于转发数据的端口。 替代端口（ Port）： ）：替代端口是RSTP中新引入的端口 替代端口（Alternate Port）：替代端口是RSTP中新引入的端口 角色，作为根端口的备份端口。替代端口可以接收BPDU报文但是 角色，作为根端口的备份端口。替代端口可以接收BPDU报文但是 不转发数据。 备份端口（ Port）： ）：RSTP中的备份端口作为指定端口的 备份端口（Backup Port）：RSTP中的备份端口作为指定端口的 备份端口，可以接收BPDU报文但是不转发数据。 备份端口，可以接收BPDU报文但是不转发数据。
Port ID:发送BPDU端口的ID Message Age：消息寿命，每经过一个交换机递 ： 增1，为各网桥到达根交换机的跳数
Maximum Time:当一段时间未收到任何BPDU， 生存期达到Max Age时，网桥则认为该端口连接 的链路发生故障。默认20秒
Hello Time:发送BPDU的周期,默认2秒 Forward Delay：BPDU全网传输延迟,默认15秒 ：
BPDU报文格式
Protocol ID Version Bpdu Type Flags Root ID Cost of Path Bridge ID Port ID Message Age Maximum Time Hello Time Forward Delay
Protocol ID:协议号，目前都是0 Version ：版本号,802.1D的版本号是0
RSTP改进要点
端口状态变化减少至三种
Discarding Learning Forwarding
P2P P2P Edge
新增两种端口角色
Edge port Point-to-Point port
RSTP端口状态 RSTP端口状态
STP端 端 口 RSTP 端口 是否学习MAC地 地 是否转发 是否学习 址 数据
RSTP快速过渡机制 RSTP快速过渡机制
网桥之间的协商机制—Proposal/Agreement。指定端口可以通过 与相连的网桥进行一次握手，快速进入转发状态。其中Proposal报 文为正常的BPDU报文，且Proposal Bit位置位。Agreement报文为 Proposal报文的拷贝，且以Agreement Bit代替Proposal Bit位置位。
BPDU报文 BPDU报文
STP交换机利用BPDU报文来交换信息 STP交换机利用BPDU报文来交换信息 BPDU报文有两种类型 BPDU报文有两种类型
配置BPDU：由根交换机周期性的发出，包括根网桥ID、发送 配置BPDU：由根交换机周期性的发出，包括根网桥ID、发送 网桥ID、链路开销、时间间隔等参数。 网桥ID、链路开销、时间间隔等参数。 TCN（ TCN（opology Change Notigication,拓扑变更通知 ）：交换 Notigication,拓扑变更通知 机检测到拓扑变更后，向根交换机的方向发送TCN报文，通知 机检测到拓扑变更后，向根交换机的方向发送TCN报文，通知 拓扑变更。
TCN BPDU
当网络拓扑发生变化时，交换机会向外 发送TCN BPDU报文 发送TCN BPDU报文 接收到TCN BPDU报文的交换机向发送 接收到TCN BPDU报文的交换机向发送 B 者发送TCA报文 者发送TCA报文 根交换机接收到TCN BPDU报文向网络 根交换机接收到TCN BPDU报文向网络 6 中发送TC 中发送TC BPDU
④ 在发送者PID相同的情况下，比较接收者的PID（PID小的为根端 口）
Path Cost的两种定义标准
选举指定端口（ ） 选举指定端口（DP）
① 比较到根网桥的最低路径开销 ② 比较发送方的BID ③ 比较PID
生成树端口的四种状态
Block 20秒最大生存时间 秒最大生存时间 Listening 15秒转发延时 秒转发延时 learning 15秒转发延时 秒转发延时 Forwarding
Flags:表明此报文是TC报文还是TCA报文 Root ID:根交换机ID Cost of Path：到根交换机的路径开销 ： Bridge ID：发送交换机的ID ：
BPDU报文格式
Protocol ID Version Message Type Flags Root ID Cost of Path Bridge ID Port ID Message Age Maximum Time Hello Time Forward Delay
Blocking 接收BPDU，不学习 MAC地址，不转发数据 帧 Listening 接收BPDU,不学习MAC 地址，不转发数据帧， 但交换机向其他交换机 通告该端口，参与选举 根端口或指定端口 Learning 接收和发送BPDU,学习 MAC地址，不转发数据 帧 Forwarding 正常转发数据帧
生成树协议
2011-8
实习工作总结
学习了二三层转发 测试仪的基本使用 基础模块的测试 STP RIP 802.1X 输出文档 STP RIP 802.1X VLAN ARP LAG
STP
产生背景 IEEE 802.1d
STP都做了些什么
1. STP在二层交换网络中选择一个根桥作为全部二层交换网 络的逻辑中心（Root Bridge）。 Root Bridge 2. STP为全网中每一个参与STP运算的交换机计算到达根桥的 最短距离（Path Cost)。 3. 检测二层交换网络中存在的冗余链路，并把他们置于阻断/ 备份状态。 4. 检测拓扑结构的变化并根据情况计算新的生成树。
D 1 2 根交换机 4 3 5 6 E 5 C
TCN TCA F TC
STP存在的问题及RSTP的引入 STP存在的问题及RSTP的引入
STP收敛速度过慢 STP收敛速度过慢
通常运行STP的网络的收敛速度达到30通常运行STP的网络的收敛速度达到30-50s IEEE 802.1w RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树 协议）对于STP技术的改进主要在于缩短网络的收敛时间。RSTP 的收敛时间最快可以达到1s以内。 RSTP具有向下兼容的特性，如果网络中部分交换机运行STP，那 么运行RSTP的交换机会自动以STP方式运行。
TCN BPDU
当有以下几种情况出现时交换机发送TCN 当有以下几种情况出现时交换机发送TCN BPDU报文 BPDU报文 处于转发状态或监听状态的端口，状态变 为阻塞 处于未启用状态的端口进入转发状态，并 且交换机上有其他的转发端口 交换机从指定端口收到TCN BPDU报文 交换机从指定端口收到TCN BPDU报文
RSTP拓扑变更机制 RSTP拓扑变更机制
拓扑发生时，交换机向网络中扩散TC 拓扑发生时，交换机向网络中扩散TC BPDU报文 BPDU报文 拓扑改变检测： 只有非边缘端口转变为Forwarding状态时，产生拓扑改变。 检测到拓扑改变后的动作： 在两倍Hello时间内向所有指定端口和根端口发送TC置位BPDU报文。 清除从以上端口学习的MAC地址。 拓扑改变传播：不再使用TCN报文。报文传送更直接迅速。
BPDU报文格式
生成树的选举过程
拥有最小BID（bridge ID）的交换机将成为根桥（root bridge）
选举非根桥的根端口（ ） 选举非根桥的根端口（RP）
① 最低花费的端口成为根端口 ② 在花费相同的情况下，比较发送者的BID（BID小的为根端口） ③在发送者BID相同的情况下，比较发送者的PID（Port ID小的为根端口）
RSTP BPDU格式 BPDU格式
在RSTP中，对BPDU报文中的flag字段做了大量的调整，将STP 中未使用的位都使用起来。
RSTP快速过渡机制 RSTP快速过渡机制
边缘端口：把一个端口配置为边缘端口，则这个边缘端口会立即 边缘端口： 转变为转发状态。当链路发生转变时，边缘端口不会产生拓扑变 当链路发生转变时，边缘端口不会产生拓扑变 更通知。如果边缘端口接收到BPDU报文，那么它会立即从边缘Baidu Nhomakorabea更通知。如果边缘端口接收到BPDU报文，那么它会立即从边缘 端口的状态进入到正常生成树端口。 链路类型： RSTP中，将链路分为两种类型，点到点链路类型 链路类型：在RSTP中，将链路分为两种类型，点到点链路类型 和共享式链路类型。默认情况下，如果端口工作在全双工模式下， 那么认为它是点到点的链路类型，如果端口工作在半双工的工作 模式，那么认为它是共享式的链路类型。
禁用 阻塞 监听 学习 转发
丢弃 丢弃 丢弃 学习 转发
否 否 否 否 是
否 否 否 是 是
相对与STP，由于RSTP省去了很多中间状态，使得端口状态更简单。 相对与STP，由于RSTP省去了很多中间状态，使得端口状态更简单。
RSTP端口角色 RSTP端口角色
根端口（Root Port）：根端口处于非根交换机上，根端口是本 Port）： ）：根端口处于非根交换机上，根端口是本 根端口（ 地交换机距离根交换机最近地端口。非根交换机通过根端口接收 BPDU。 BPDU。 指定端口（ Port）： ）：RSTP的指定端口也和STP中的 指定端口（Designated Port）：RSTP的指定端口也和STP中的 一样，指定端口是以太网段用于转发数据的端口。 替代端口（ Port）： ）：替代端口是RSTP中新引入的端口 替代端口（Alternate Port）：替代端口是RSTP中新引入的端口 角色，作为根端口的备份端口。替代端口可以接收BPDU报文但是 角色，作为根端口的备份端口。替代端口可以接收BPDU报文但是 不转发数据。 备份端口（ Port）： ）：RSTP中的备份端口作为指定端口的 备份端口（Backup Port）：RSTP中的备份端口作为指定端口的 备份端口，可以接收BPDU报文但是不转发数据。 备份端口，可以接收BPDU报文但是不转发数据。
Port ID:发送BPDU端口的ID Message Age：消息寿命，每经过一个交换机递 ： 增1，为各网桥到达根交换机的跳数
Maximum Time:当一段时间未收到任何BPDU， 生存期达到Max Age时，网桥则认为该端口连接 的链路发生故障。默认20秒
Hello Time:发送BPDU的周期,默认2秒 Forward Delay：BPDU全网传输延迟,默认15秒 ：
BPDU报文格式
Protocol ID Version Bpdu Type Flags Root ID Cost of Path Bridge ID Port ID Message Age Maximum Time Hello Time Forward Delay
Protocol ID:协议号，目前都是0 Version ：版本号,802.1D的版本号是0
RSTP改进要点
端口状态变化减少至三种
Discarding Learning Forwarding
P2P P2P Edge
新增两种端口角色
Edge port Point-to-Point port
RSTP端口状态 RSTP端口状态
STP端 端 口 RSTP 端口 是否学习MAC地 地 是否转发 是否学习 址 数据
RSTP快速过渡机制 RSTP快速过渡机制
网桥之间的协商机制—Proposal/Agreement。指定端口可以通过 与相连的网桥进行一次握手，快速进入转发状态。其中Proposal报 文为正常的BPDU报文，且Proposal Bit位置位。Agreement报文为 Proposal报文的拷贝，且以Agreement Bit代替Proposal Bit位置位。
BPDU报文 BPDU报文
STP交换机利用BPDU报文来交换信息 STP交换机利用BPDU报文来交换信息 BPDU报文有两种类型 BPDU报文有两种类型
配置BPDU：由根交换机周期性的发出，包括根网桥ID、发送 配置BPDU：由根交换机周期性的发出，包括根网桥ID、发送 网桥ID、链路开销、时间间隔等参数。 网桥ID、链路开销、时间间隔等参数。 TCN（ TCN（opology Change Notigication,拓扑变更通知 ）：交换 Notigication,拓扑变更通知 机检测到拓扑变更后，向根交换机的方向发送TCN报文，通知 机检测到拓扑变更后，向根交换机的方向发送TCN报文，通知 拓扑变更。
TCN BPDU
当网络拓扑发生变化时，交换机会向外 发送TCN BPDU报文 发送TCN BPDU报文 接收到TCN BPDU报文的交换机向发送 接收到TCN BPDU报文的交换机向发送 B 者发送TCA报文 者发送TCA报文 根交换机接收到TCN BPDU报文向网络 根交换机接收到TCN BPDU报文向网络 6 中发送TC 中发送TC BPDU
④ 在发送者PID相同的情况下，比较接收者的PID（PID小的为根端 口）
Path Cost的两种定义标准
选举指定端口（ ） 选举指定端口（DP）
① 比较到根网桥的最低路径开销 ② 比较发送方的BID ③ 比较PID
生成树端口的四种状态
Block 20秒最大生存时间 秒最大生存时间 Listening 15秒转发延时 秒转发延时 learning 15秒转发延时 秒转发延时 Forwarding