對交換機(jī)STP的總結(jié)

1、STP協(xié)議是一個二層管理協(xié)議。在一個擴(kuò)展的局域網(wǎng)中參與STP的所有交換機(jī)之間通過交換橋接協(xié)議數(shù)據(jù)單元bpdu（bridge protocol data unit）來實(shí)現(xiàn)；為穩(wěn)定的生成樹拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇一個根橋；為每個交換網(wǎng)段選擇一臺指定交換機(jī)；將冗余路徑上的交換機(jī)置為blocking，來消除網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路。stp默認(rèn)是開啟的第一,STP產(chǎn)生的原因.STP協(xié)議也一樣,相信大家都有這樣的經(jīng)歷,在網(wǎng)絡(luò)布線的時候,都會留一條備用線路,來保證網(wǎng)絡(luò)的暢通性.但是,我們把兩條線路同時接放交換機(jī),會產(chǎn)生什么樣的情況呢!容易產(chǎn)生環(huán)路,導(dǎo)致交換機(jī)資源耗盡而宕機(jī)。這樣就產(chǎn)生了一個矛盾，需要物理環(huán)路來提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，而環(huán)

2、路又有可能產(chǎn)生廣播風(fēng)暴，怎樣才能兩全其美呢？這樣,STP出生了STP協(xié)議在邏輯上斷開網(wǎng)絡(luò)的環(huán)路，防止廣播風(fēng)暴產(chǎn)生，而一旦正在使用的線路出現(xiàn)故障，被邏輯上斷開的線路又會恢復(fù)暢通，繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)第二,STP工作的幾個過程:可以分3個:a.選舉root bridge選舉根網(wǎng)橋的依據(jù)是橋ID，橋ID由優(yōu)先級+MAC地址組成。首先比較橋的優(yōu)先級，值低的為根網(wǎng)橋。優(yōu)先級一樣，比較MAC地址，MAC值小的為根橋。b.選舉root port根端口產(chǎn)生于非根橋上，依據(jù)是到根網(wǎng)橋最低路徑成本，直接的橋ID最小，端口ID最小。生成樹路徑成本是路徑上所有鏈路的帶寬的總路徑成本累積值。不同連網(wǎng)技術(shù)的成本：帶寬STP成本1

3、0Gbit/s 21Gbit/s 4100Mbit/s 1910Mbit/s 100先比較路徑成本，最低路徑成本為根端口。路徑成本一樣的話，比較連接交換機(jī)的網(wǎng)橋ID，值小為根端口。網(wǎng)橋ID一樣，比較端口ID，值小為根端口。C.選舉designate port指定端口選舉的依據(jù)和根端口一樣為3個：根路徑成本最低，直接橋ID最小，端口ID最小。某個端口到達(dá)根網(wǎng)橋路徑開銷最低那么就為指定端口*下面讓我們了解STP網(wǎng)絡(luò)中交換機(jī)端口的四種狀態(tài)，以及它們在什么情況下會改變狀態(tài)一個阻塞狀態(tài)的端口如果20秒未收到BPDU，則進(jìn)入偵聽狀態(tài)交換要剛啟動時，所有端口進(jìn)入偵聽狀態(tài)。交換機(jī)在這狀態(tài)下完成以下工作：選舉根

4、網(wǎng)橋，選舉非根網(wǎng)橋上的根端口，以及選舉各網(wǎng)段上的指定端口15秒之后(最大時間)，如果端口在選舉完成后依然保持為指定端口或根端口，則進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，否則進(jìn)入阻塞狀態(tài)學(xué)習(xí)狀態(tài)的端口可以用它偵聽到的MAC地址來構(gòu)成自己的MAC表，學(xué)習(xí)15秒后，端口進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)*生成樹 以下是各種接口狀態(tài)所代表的意義阻塞狀態(tài)(blocking) -不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，接收BPDU。偵聽BPDU以決定是否進(jìn)去偵聽狀態(tài)偵聽狀態(tài)(listening) -不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，偵聽BPDU。偵聽BPDU以完成選舉根網(wǎng)橋，非根網(wǎng)橋上的根端口和各網(wǎng)段上的指定端口的工作.偵聽狀態(tài)是正在建立成生樹學(xué)習(xí)狀態(tài)(learning) -不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，學(xué)習(xí)地

5、址。學(xué)習(xí)狀態(tài)是正在建立MAC表轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)(forwarding) -轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，學(xué)習(xí)地址。交換機(jī)的正常工作狀態(tài)。禁止?fàn)顟B(tài)(disabled) -不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，不接收BPDU。l什么是BPDU在一個擴(kuò)展的局域網(wǎng)中參與STP的所有交換機(jī)，它們都通過數(shù)據(jù)消息的交換來獲取網(wǎng)絡(luò)中其他交換機(jī)的信息。lBPDU的3個計時器1 hello時間默認(rèn)是2s可以該1-10s2轉(zhuǎn)發(fā)延遲默認(rèn)是15s可以配置為2-30s3最大壽命20s可以該成6-40slBPDU的作用1選舉根網(wǎng)橋2確定冗余路徑位置3通過諸塞特定端口來避免環(huán)路4通告網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5控制生成樹的狀態(tài)l部署備份線路，并且保證：IEEE 802.1d是最早關(guān)于ST

6、P的標(biāo)準(zhǔn)，它提供了網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)冗余切換機(jī)制。STP使您能在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計*在主線路正常工作時，備份線路是關(guān)閉的。*當(dāng)主線路出現(xiàn)故障時自動使能備份線路，切換數(shù)據(jù)流。lSTP（IEEE 802.1D）是使用根網(wǎng)橋，根端口，指定端口等概念來建立網(wǎng)絡(luò)的無環(huán)路路徑在一分鐘內(nèi)理解并恢復(fù)連接l802.1W也稱RSTP (快速生成樹)能夠加快重新計算生成樹速度是802.1D的加強(qiáng)版比它要快缺點(diǎn)是這些機(jī)構(gòu)是專有，并且需要額外的配置lPVST+（增強(qiáng)的按vlan的生成樹）為每個vlan維護(hù)單獨(dú)的生成樹。最優(yōu)化提供負(fù)載均衡并且需要更高的CPU利用率lMST多生成樹將IEEE 802.1W RSTP算法擴(kuò)散到多個生成樹 主要

7、目的是降低與網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)匹配的生成樹實(shí)列的總數(shù)，進(jìn)而可以降低交換機(jī)cpu的周期它集合了PVST+和802.1q的所有優(yōu)點(diǎn)配置步驟步驟1配置根網(wǎng)橋和輔助根網(wǎng)橋步驟2設(shè)置端口優(yōu)先級步驟3甚至端口開銷步驟4在接入層交換機(jī)啟動根防護(hù)l啟動生成樹（STP）配置在全局下spanning-tree vlan 100（vlan-id）l配置根網(wǎng)橋配置根網(wǎng)橋如果想讓某臺交換機(jī)成為根網(wǎng)橋可以減低它的優(yōu)先級Spanning-tree vlan-id priority 4096交換機(jī)默認(rèn)的優(yōu)先級為32768l配置端口開銷開銷越低生成樹就會優(yōu)先選擇該端口在接口下Spanning-tree vlan-id cost

8、 10驗(yàn)證stpsh spanning-tree vlan vlan-idl配置根網(wǎng)橋和輔助網(wǎng)橋?qū)嵙蠸WBSWA對于vlan 1將交換機(jī)A作為根網(wǎng)橋并且交換機(jī)B成為輔助根交換機(jī)對于vlan 2將交換機(jī)B作為根網(wǎng)橋并且交換機(jī)A成為輔助根交換機(jī)配置swaInt s1/0Spanning-tree vlan 1 priority 4096Spanning-tree vlan 2 priority 8192SwbSpanning-tree vlan 2 pri 4096Spannin-tree vlan1 pri 8192使用高級特性增加生成樹彈性和STP排錯lPortfast能夠使得被配置為第2層接

9、入端口立即進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，而回避了監(jiān)聽狀態(tài)和學(xué)習(xí)狀態(tài)，大大減小了收檢時間主要目的是盡量的縮短接入端口等待STP收檢時間。啟動portfast的優(yōu)勢在于能夠防止工作站引導(dǎo)時的DHCP超時等問題。一般都只應(yīng)當(dāng)在接入端口上啟動該特性。當(dāng)在連接到其他交換機(jī)的端口上啟動portfast時候，將存在產(chǎn)生橋接環(huán)路的風(fēng)險配置命令可以使用nospanning-tree portfast上禁用或者啟動可以在接口下配置 也可以在全局下配置，如果在全局下配置就說明全局性的啟動portfastlUPlinkfast如果存在一條或更多條冗余的第2層鏈路，那么生成樹uplinkfast能夠在直接的鏈路故障之后提供快速收檢 能

10、夠增加網(wǎng)橋的優(yōu)先級到49152增加交換機(jī)上所有接口的生成樹開銷3000，進(jìn)而使交換機(jī)不可能成為根交換機(jī)配置命令在全局下spanning-tree uplinkfastmax-update-rate 400后面這個表示每秒鐘所發(fā)送的多播數(shù)據(jù)包的數(shù)目，默認(rèn)值是每秒150個數(shù)據(jù)包lBPDU防護(hù)能夠防止交換設(shè)備意外的連接到啟用portfast特性的端口。如果將交換機(jī)連接到啟動portfast特性的端口，那么就可能導(dǎo)致第2層環(huán)路或拓?fù)渥兏渲妹钤谌窒聅panning-tree portfast bpduguardSh spanning-tree summary totals檢查命令lBpdu的過濾能

11、夠限制交換機(jī)不向接入端口發(fā)送不必要的bpdu配置命令在全局下spanning-tree portfast bpdufilter defauitSh spanning-tree summary totaisl根防護(hù)能夠防止接入端口上的交換機(jī)成為根交換機(jī)配置命令在接口下Spanning-tree guard rootEtherchannel它不但能夠提供鏈路冗余而且還可以增加設(shè)備的帶寬還有可以負(fù)載均衡就是把幾個線路捆綁成1條線路最多可以將8個端口綁定在一起PAgP（端口匯聚協(xié)議）是思科私有的是一種管理功能，它在鏈路任一末端檢查差數(shù)的一致性LACP（鏈路匯聚控制協(xié)議）它能夠防止通道配置不一致所致的S

12、TP環(huán)路或數(shù)據(jù)包丟失跟上面的功能有相似的功能“注意點(diǎn)”要求端口只能工作在全雙工模式下lPagp（端口匯聚協(xié)議）模式On（開啟）Off（關(guān)閉）Auto（自動）這是思科默認(rèn)的模式Desirable（企望）推薦使用這種模式因?yàn)檫@種模式能夠在配置不當(dāng)或軟件硬件失效的情況下提供額外的穩(wěn)定性配置pagp如果是2層設(shè)備就應(yīng)該這樣配置 如果是第3層設(shè)備應(yīng)該這樣配置在接口下 在接口下int range e0/1 - 3Int range e0/1 3no swSwitchportChannel-group 1 mode desirable |onChannel-group 1 mode desirable |onint port-channel 1Sw mo trunkip add 100.1.1.2 255.255.255.0檢查命令sh etherchannel 1 summary在另外一臺配置（Enable）set port channel 2/1-2 mode desirableSet trunk 2/1 dotip desirableShow port channel 2/1lLacp（