神舟数码DCN-TS06 生成树协议原理和配置

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1、DCN-TS06生成树协议原理和配置Version1.0学习目标学习完本课程，您应该能够：了解STP产生的背景掌握STP、RSTP、MSTP的工作原理掌握生成树协议的配置掌握生成树在不同应用环境下部署方法2课程内容第一章生成树产生的背景第二章STP、RSTP协议原理第三章MSTP协议原理第四章生成树配置及案例3网桥基本原理自动学习站点的地址信息，建立相应的表项按照特定的规则对报文进行处理4环路的产生NET1NET21112233AB5我们的解决方案方案设想：如果我们可以通过某种技术阻断冗余链路以消除网络中可能

2、存在的环路，当活动链路出现问题的时候，冗余链路可以自动激活从而保证网络的连通性就可以达到我们的目的;实现技术：STP（SpanningTreeProtocol）STP是一个二层协议，使用一种特殊的目的的算法用来发现网络中的物理环路并产生一个逻辑上无环的拓扑6课程内容第一章生成树产生的背景第二章STP、RSTP协议原理第三章MSTP协议原理第四章生成树配置及案例7STP算法基本原理网桥之间通过互相传递BPDU交互信息根据BPDU提供的信息，通过下列措施避免环路从参加计算的所有网桥中，选出一个作为根桥为每个非根网

3、桥选择一个根端口，该端口到根桥的路径是此网桥到根桥的最佳路径为每个物理段选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥，该指定网桥到该物理段的端口作为指定端口，负责所在物理段上的数据转发既不是指定端口也不是根端口的端口置于阻塞状态8STP作用示意图SW1/SW2/SW3以ROOT为根，阻断至BLOCK的链路，见红色虚线ROOTSW1SW3SW2BLOCK9BPDU介绍BPDU也被称作桥协议数据单元主要内容包括：根网桥的标识（RootID）从指定网桥到根网桥的最小路径开销（RootPathCost）指定网桥的标识指定网桥

4、的指定端口的标识可以用（RootID，RootPathCost，DesignatedBridgeID，DesignatedPortID）表示1011BPDU交互过程当一个网桥第一次被激活时，其上所有端口每隔2秒（默认HelloTime）发送一次BPDU网桥将各个端口收到的BPDU和自己的BPDU做比较，得出优先级最高的BPDU网桥用优先级最高的BPDU更新本身的BPDU，完成以下主要工作：选择根网桥RootID计算到根桥的最短路径开销RootPathCost选择根端口RootPort选择指定端口网桥从指定端口

5、发送新的配置消息12STP几个重要概念网桥ID：由一个8字节域构成（网桥优先级：MAC地址）,较低值总是优先网桥优先级：由一个10进制数表示，其值的范围是0-65535（默认是32768）路径开销：用来决定到根交换机的路径，较低的值总是优先端口ID：由一个2字节域构成（端口优先级：MAC地址），较低的值总是优先端口优先级：由一个10进制数表示，其值的范围是0-256（默认是128）根端口：非根网桥按照路径开销最靠近根网桥的端口指定端口：一个网段按照路径开销最靠近根网桥的端口13STP收敛过程选举一个根交换机选

6、举根端口选举指定端口BID：32768.AA-AABID：32768.AA-BBBID：32768.AA-CC网段1网段3网段21/11/11/11/21/21/2指定端口14端口状态状态描述转发发送和接收用户数据学习构建桥接表侦听构建“活动”拓扑阻塞只接收BPDU禁用管理关闭15STP定时器定时器主要目的默认值HelloTime根交换机发送配置BPDU之间的时间间隔2秒ForwardDelay侦听和学习状态的持续时间15秒MaxAgeBPDU存储的时间长度20秒16STP状态机监听阻塞转发学习1）端口启用或

7、初始化2）端口禁用或故障3）端口被选为根端口或指定端口4）端口被选为非指定端口5）转发定时器超时（1，6）（2）（2）（2）（2）（1）（2）（4）（4）（5）（4）（5）（3）6）PortFast（6）禁用17TCM报文传播拓扑改变通知消息拓扑改变应答消息拓扑改变消息ROOT18临时环路问题环路产生：当拓扑结构发生变化，BPDU要经过一定的时延才能传播到整个网络，在所有网桥收到这个变化的消息之前：若旧拓扑结构中处于转发的端口还没有发现自己应该在新的拓扑中停止转发，则可能存在临时的回环；若旧的拓扑结构中阻塞的

8、端口还没有发现自己应该在新的拓扑结构中开始转发，则可能造成网络暂时失去连通性。规避方法：引入ForwardDelay（BPDU传播到整个网络的最大时延）设计中间状态：处于中间状态的端口只是学习站点的地址信息，但不转发数据端口从阻塞状态经过ForwardDelay的延时后进入中间状态再经过ForwardDelay的延时后才能进入转发状态19STP存在的问题端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的For