13.生成树协议stp详解
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SWA BridgeID: 0.0000-0000-0000
SWB BridgeID: 16.0000-0000-0001
SWC BridgeID: 0.0000-0000-0002
根桥的选举
根桥选举
如何比较交换机的桥ID 先比较交换机的优先级,优先级小的桥ID 更小 如果优先级相同,再比较交换机的MAC地 址
SWA
根桥
网段1 Cost=10
网段2 Cost=20
网段3 Cost=30 SWB
SWC
每个交换机连接在哪个树枝(网段上)
SWA 根桥
网段 SWB SWC
最短路径 网段1-SWA 网段2-SWA
网段1 Cost=10
网段2 Cost=20
网段3 Cost=30 SWB SWC
不连接的网段(树枝)将与交换机(树杈)逻辑 上断开
SWA
SWA
网段A
网段B
网段A 恢复交换机 与网段B的连接
网段B
SWB
SWB
STP的作用
生成树协议STP的作用
通过在网络中构建树状结构,消除桥接网络 中可能存在的路径环路
当网络结构发生变化时(如链路断开、增加 新链路),动态地对树状结构进行调整
目录
生成树的产生背景 生成树协议STP的基本原理
PVST协议配协议STP 怎么将网络结构转变为树状结构
哪台交换机作为整棵树的树根 每一个网段(树枝)应该连在哪个交换机上(树杈)
一个网段只能连在一个树杈上
生成树协议
STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)是用于 在局域网中消除数据链路层物理环路的协议。 通过在桥之间交换BPDU(Bridge Protocol Data Unit, 桥协议数据单元),来保证交换机完成生成树的计算过 程。
原来SWA与SWB之间有两条网络路径 去除环状结构后,SWA与SWB之间只存在一条网络路径 了——网段A!如果网段A发生故障,怎么办?
SWA SWA
网段A
网段B
网段A
网段B
SWB
SWB
路径环路的影响
去除环状结构会不会降低网络的可靠性
需要一种技术方法,使得SWA与SWB之间的网段A发生 故障后,SWA与SWB可以动态的利用网段B进行传输
SWA BridgeID: 0.0000-0000-0000
SWB BridgeID: 16.0000-0000-0001
SWC BridgeID: 0.0000-0000-0002
确定了根桥之后,再确定每个网段连接在哪个树 杈(交换机上) 为每一网段计算该网段到根桥的最短路径 最短路径上的第一台交换机就是该网段要连接 的树杈
当数据到达SWC时,SWC不会将数据发送至网段3, 因此不会产生环路
SWA 根桥 SWA 根桥
网段1
网段2 网段1 网段3
网段2
SWB
SWC
SWB 网段3
SWC
相关概念
端口角色的确定
指定端口( Designated Port ,DP) 网段到达根桥的最短路径上经过的第一个端口, 称为该网段的指定端口 指定桥(Designated Bridge) 网段到达根桥的最短路径上经过的第一台交换 机,称为该网段的指定桥
SWA
BPDU
BPDU
BPDU SWB SWC
生成树协议STP STP协议工作的基本步骤
哪台交换机作为整棵树的树根 根桥的选举
每一个网段(树枝)应该连在哪个交换机上 (树杈);每个交换机(树杈)应该连在哪 个网段上 交换机端口角色的确定
根桥的选举
根桥选举
作为树根的交换机称为根桥 网络中桥ID(Bridge ID、BID)最小的交换机 被选举为根桥 交换机桥ID = 桥优先级 . 交换机的桥MAC地址
SWA
根桥
网段1 Cost=10
网段2 Cost=20
网段3 Cost=30 SWB
SWC
每个网段连接在哪个树杈(交换机上)
SWA 根桥
网段 网段1
最短路径 直接相连
网段1 Cost=10
网段2 Cost=20
网段2
网段3
直接相连
SWB-SWA
网段3 Cost=30 SWB SWC
确定每个网段连接在哪个树杈(交换机上)后, 再确定每个树杈连在哪个树枝上 为每一交换机计算到根桥的最短路径 最短路径上的第一个网段就是该交换机要连接 的网段(树枝)
生成树协议STP
日期:
课程目标
学习完本课程,您应该能够:
了解STP产生的背景 理解STP基本工作原理 掌握PVST的基本配置
理解快速生成树协议的原理
掌握快速生成树协议的基本配置
目录
生成树的产生背景 生成树协议STP的基本原理
PVST协议配置
快速生成树协议的原理与特点 快速生成树协议的配置
网络的冗余
通过部署额外的设备或者链路,提高网络的可靠性 PC1 —— PC4之间存在多条传输路径
网络冗余可能带来的问题
网络中形成了交换环路 数据可能会沿着交换环路不断传输下去
网络冗余带来的问题——示例1
PC1发送的广播帧会沿着环无限循环 要命的是:数据帧不像IP数据包,没有生存时间的限制, 因此交换环路的影响比路由环路更大!
相关概念
指定端口
根桥的所有连接网段的端口,均为指定端口 SWA的E0/1和E0/2分别属于网段1、网段2的指定 端口 SWB的E0/2端口属于网段3的指定端口
SWA Root
路径环路的影响
怎么去除环状结构
将网络结构转变为树状结构
SWA
SWA
网段A
网段B
网段A
网段B
SWB
SWB
路径回环的影响
怎么去除环状结构
将网络结构转变为树状结构 交换机:树根或树杈 网段:树枝
树杈 SWA 网段B
网段A
树根
SWB
路径环路的影响
去除环状结构会不会降低网络的可靠性
网络冗余可能带来的问题——示例2
PC1发往PC4的数据帧 PC4可能会收到重复的数据帧
路径环路的影响
数据沿着交换环路无限循环——严重浪费网络资源 怎么办?
产生的原因:网络结构中包含环状结构,使得数据能够沿 着环路循环
解决方法:保证网络中各网段的连通性的同时,去除网络 结构中所包含的环状结构
SWB BridgeID: 16.0000-0000-0001
SWC BridgeID: 0.0000-0000-0002
根桥的选举
根桥选举
如何比较交换机的桥ID 先比较交换机的优先级,优先级小的桥ID 更小 如果优先级相同,再比较交换机的MAC地 址
SWA
根桥
网段1 Cost=10
网段2 Cost=20
网段3 Cost=30 SWB
SWC
每个交换机连接在哪个树枝(网段上)
SWA 根桥
网段 SWB SWC
最短路径 网段1-SWA 网段2-SWA
网段1 Cost=10
网段2 Cost=20
网段3 Cost=30 SWB SWC
不连接的网段(树枝)将与交换机(树杈)逻辑 上断开
SWA
SWA
网段A
网段B
网段A 恢复交换机 与网段B的连接
网段B
SWB
SWB
STP的作用
生成树协议STP的作用
通过在网络中构建树状结构,消除桥接网络 中可能存在的路径环路
当网络结构发生变化时(如链路断开、增加 新链路),动态地对树状结构进行调整
目录
生成树的产生背景 生成树协议STP的基本原理
PVST协议配协议STP 怎么将网络结构转变为树状结构
哪台交换机作为整棵树的树根 每一个网段(树枝)应该连在哪个交换机上(树杈)
一个网段只能连在一个树杈上
生成树协议
STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)是用于 在局域网中消除数据链路层物理环路的协议。 通过在桥之间交换BPDU(Bridge Protocol Data Unit, 桥协议数据单元),来保证交换机完成生成树的计算过 程。
原来SWA与SWB之间有两条网络路径 去除环状结构后,SWA与SWB之间只存在一条网络路径 了——网段A!如果网段A发生故障,怎么办?
SWA SWA
网段A
网段B
网段A
网段B
SWB
SWB
路径环路的影响
去除环状结构会不会降低网络的可靠性
需要一种技术方法,使得SWA与SWB之间的网段A发生 故障后,SWA与SWB可以动态的利用网段B进行传输
SWA BridgeID: 0.0000-0000-0000
SWB BridgeID: 16.0000-0000-0001
SWC BridgeID: 0.0000-0000-0002
确定了根桥之后,再确定每个网段连接在哪个树 杈(交换机上) 为每一网段计算该网段到根桥的最短路径 最短路径上的第一台交换机就是该网段要连接 的树杈
当数据到达SWC时,SWC不会将数据发送至网段3, 因此不会产生环路
SWA 根桥 SWA 根桥
网段1
网段2 网段1 网段3
网段2
SWB
SWC
SWB 网段3
SWC
相关概念
端口角色的确定
指定端口( Designated Port ,DP) 网段到达根桥的最短路径上经过的第一个端口, 称为该网段的指定端口 指定桥(Designated Bridge) 网段到达根桥的最短路径上经过的第一台交换 机,称为该网段的指定桥
SWA
BPDU
BPDU
BPDU SWB SWC
生成树协议STP STP协议工作的基本步骤
哪台交换机作为整棵树的树根 根桥的选举
每一个网段(树枝)应该连在哪个交换机上 (树杈);每个交换机(树杈)应该连在哪 个网段上 交换机端口角色的确定
根桥的选举
根桥选举
作为树根的交换机称为根桥 网络中桥ID(Bridge ID、BID)最小的交换机 被选举为根桥 交换机桥ID = 桥优先级 . 交换机的桥MAC地址
SWA
根桥
网段1 Cost=10
网段2 Cost=20
网段3 Cost=30 SWB
SWC
每个网段连接在哪个树杈(交换机上)
SWA 根桥
网段 网段1
最短路径 直接相连
网段1 Cost=10
网段2 Cost=20
网段2
网段3
直接相连
SWB-SWA
网段3 Cost=30 SWB SWC
确定每个网段连接在哪个树杈(交换机上)后, 再确定每个树杈连在哪个树枝上 为每一交换机计算到根桥的最短路径 最短路径上的第一个网段就是该交换机要连接 的网段(树枝)
生成树协议STP
日期:
课程目标
学习完本课程,您应该能够:
了解STP产生的背景 理解STP基本工作原理 掌握PVST的基本配置
理解快速生成树协议的原理
掌握快速生成树协议的基本配置
目录
生成树的产生背景 生成树协议STP的基本原理
PVST协议配置
快速生成树协议的原理与特点 快速生成树协议的配置
网络的冗余
通过部署额外的设备或者链路,提高网络的可靠性 PC1 —— PC4之间存在多条传输路径
网络冗余可能带来的问题
网络中形成了交换环路 数据可能会沿着交换环路不断传输下去
网络冗余带来的问题——示例1
PC1发送的广播帧会沿着环无限循环 要命的是:数据帧不像IP数据包,没有生存时间的限制, 因此交换环路的影响比路由环路更大!
相关概念
指定端口
根桥的所有连接网段的端口,均为指定端口 SWA的E0/1和E0/2分别属于网段1、网段2的指定 端口 SWB的E0/2端口属于网段3的指定端口
SWA Root
路径环路的影响
怎么去除环状结构
将网络结构转变为树状结构
SWA
SWA
网段A
网段B
网段A
网段B
SWB
SWB
路径回环的影响
怎么去除环状结构
将网络结构转变为树状结构 交换机:树根或树杈 网段:树枝
树杈 SWA 网段B
网段A
树根
SWB
路径环路的影响
去除环状结构会不会降低网络的可靠性
网络冗余可能带来的问题——示例2
PC1发往PC4的数据帧 PC4可能会收到重复的数据帧
路径环路的影响
数据沿着交换环路无限循环——严重浪费网络资源 怎么办?
产生的原因:网络结构中包含环状结构,使得数据能够沿 着环路循环
解决方法:保证网络中各网段的连通性的同时,去除网络 结构中所包含的环状结构