生成樹協(xié)議(new)18

1、生成樹協(xié)議生成樹協(xié)議ISSUE 1.0日期：杭州華三通信技術(shù)有限公司 版權(quán)所有，未經(jīng)授權(quán)不得使用與傳播n 了解了解STP產(chǎn)生的背景產(chǎn)生的背景n 掌握掌握STP工作原理工作原理n 掌握掌握RSTP和和MSTP基本原理基本原理n 掌握生成樹協(xié)議的配置掌握生成樹協(xié)議的配置課程目標(biāo)課程目標(biāo)學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：n 第一節(jié)第一節(jié) 透明橋接概述透明橋接概述n 第二節(jié)第二節(jié) STPn 第三節(jié)第三節(jié) RSTPn 第四節(jié)第四節(jié) MSTPn 第五節(jié)第五節(jié) 生成樹協(xié)議的配置生成樹協(xié)議的配置目錄目錄4透明網(wǎng)橋的應(yīng)用透明網(wǎng)橋的應(yīng)用l拓展拓展LAN將單一物理網(wǎng)段的LAN拓展到多個物理網(wǎng)段l動

2、態(tài)學(xué)習(xí)站點的地址信息動態(tài)學(xué)習(xí)站點的地址信息透明網(wǎng)橋能夠自主學(xué)習(xí)站點的地址信息，根據(jù)此信息轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀 l分隔物理網(wǎng)段分隔物理網(wǎng)段引入透明網(wǎng)橋能有效控制物理網(wǎng)段中的沖突數(shù)量5路徑回環(huán)的影響路徑回環(huán)的影響6STP的作用的作用l通過阻斷冗余鏈路來消除橋接網(wǎng)絡(luò)中可能存在的路徑回環(huán)通過阻斷冗余鏈路來消除橋接網(wǎng)絡(luò)中可能存在的路徑回環(huán)l當(dāng)前活動路徑發(fā)生故障時，激活冗余備份鏈路，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前活動路徑發(fā)生故障時，激活冗余備份鏈路，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連通性連通性n 第一節(jié)第一節(jié) 透明橋接概述透明橋接概述n 第二節(jié)第二節(jié) STPn 第三節(jié)第三節(jié) RSTPn 第四節(jié)第四節(jié) MSTPn 第五節(jié)第五節(jié) 生成樹協(xié)議的配置生成樹協(xié)議的配

3、置目錄目錄8生成樹算法基本原理生成樹算法基本原理l 網(wǎng)橋之間傳遞配置消息，以提供所需信息網(wǎng)橋之間傳遞配置消息，以提供所需信息l 根據(jù)配置消息提供的信息，通過下列措施避免環(huán)根據(jù)配置消息提供的信息，通過下列措施避免環(huán)路路從參加計算的所有網(wǎng)橋中，選出一個作為根橋為每個非根橋選擇一個根端口，該端口到根橋的路徑是此網(wǎng)橋到根橋的最佳路徑為每個物理段選出離根橋最近的那個網(wǎng)橋作為指定網(wǎng)橋，該指定網(wǎng)橋到該物理段的端口作為指定端口，負(fù)責(zé)所在物理段上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)既不是指定端口也不是根端口的端口置于阻塞狀態(tài)9配置消息配置消息l 配置消息也被稱作橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（配置消息也被稱作橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（BPDU）l 主要內(nèi)容包括：

4、主要內(nèi)容包括：根網(wǎng)橋的Identifier（RootID）從指定網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的最小路徑開銷（RootPathCost）指定網(wǎng)橋的Identifier指定網(wǎng)橋的指定端口的Identifierl 可以用（可以用（RootID，RootPathCost，DesignatedBridgeID，DesignatedPortID）表）表示示10配置配置BPDUl 網(wǎng)橋通過交互配置網(wǎng)橋通過交互配置BPDU獲取獲取STP計算所需要的計算所需要的參數(shù)參數(shù)l 配置配置BPDU基于二層組播方式發(fā)送，目的地址為基于二層組播方式發(fā)送，目的地址為l 01-80-c2-00-00-00l 配置配置BPDU由根橋周期發(fā)出，發(fā)

5、送周期為由根橋周期發(fā)出，發(fā)送周期為 l HELLO TIME 【通常為通常為2秒秒】l 配置配置BPDU老化時間為老化時間為 MAX AGE11BPDU分類分類l 配置配置BPDU（configuration BPDU）：用于進(jìn)行）：用于進(jìn)行生成樹計算和維護(hù)生成樹拓?fù)涞膱笪纳蓸溆嬎愫途S護(hù)生成樹拓?fù)涞膱笪膌 TCN BPDU（Topology Change notification BPDU）：當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變更時，用于通知相）：當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變更時，用于通知相關(guān)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化的報文關(guān)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化的報文l 配置配置BPDUBPDU由根橋從指定端口周期性的發(fā)出，發(fā)送由根橋從

6、指定端口周期性的發(fā)出，發(fā)送周期為周期為 HELLO TIMEHELLO TIME。l 非根橋從跟端口接收配置非根橋從跟端口接收配置BPDUBPDU，進(jìn)行更新并從指，進(jìn)行更新并從指定端口將其發(fā)送出去定端口將其發(fā)送出去l 網(wǎng)絡(luò)中只有根橋會產(chǎn)生配置網(wǎng)絡(luò)中只有根橋會產(chǎn)生配置BPDUBPDU，非根橋只對配，非根橋只對配置置BPDUBPDU進(jìn)行中繼，不會自行生成配置進(jìn)行中繼，不會自行生成配置BPDUBPDU12配置消息格式配置消息格式l DMA:目的目的MAC地址地址配置消息的目的地址是一個固定的橋的組播地址（0 x0180c2000000）l SMA:源源MAC地址地址即發(fā)送該配置消息的橋MAC地址l

7、L/T:幀長幀長l LLC Header:配置消息固定配置消息固定的鏈路頭的鏈路頭l Payload:BPDU數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)13配置消息格式【續(xù)配置消息格式【續(xù)】l 配置配置BPDU載荷信息包含下列字段載荷信息包含下列字段l -Root ID：用于標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的根橋：用于標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的根橋l -Root Path Cost (RPC)：根路徑開銷：根路徑開銷l -Bridge ID：發(fā)送該配置：發(fā)送該配置BPDU的網(wǎng)橋的的網(wǎng)橋的IDl -Port ID：發(fā)送該配置：發(fā)送該配置BPDU的網(wǎng)橋的發(fā)送端口的網(wǎng)橋的發(fā)送端口ID，即物理段的指定橋，即物理段的指定橋IDl 注：上述四個參數(shù)合起來稱為注：上述四個參數(shù)

8、合起來稱為優(yōu)先級向量優(yōu)先級向量，而，而Bridge IDBridge ID為本地信息，不包含在配置為本地信息，不包含在配置BPDUBPDU中中14計算方法計算方法l 配置配置BPDU的處理的處理l -網(wǎng)橋?qū)⒏鱾€端口收到的網(wǎng)橋?qū)⒏鱾€端口收到的BPDU和自己的配置和自己的配置BPDU進(jìn)行比較，得出優(yōu)先級高的配置進(jìn)行比較，得出優(yōu)先級高的配置BPDUl -網(wǎng)橋用優(yōu)先級高的配置網(wǎng)橋用優(yōu)先級高的配置BPDU更新本身的配置更新本身的配置BPDU，用于選舉根橋和確定端口角色，用于選舉根橋和確定端口角色l -網(wǎng)橋從指定端口發(fā)送新的配置網(wǎng)橋從指定端口發(fā)送新的配置BPDU15計算方法（續(xù)）計算方法（續(xù)）l 配置配置

9、BPDU比較原則比較原則優(yōu)先級向量最小者優(yōu)先優(yōu)先級向量最小者優(yōu)先l -首先比較首先比較Root Bridge IDl -其次比較其次比較Root Path Costl -再次比較再次比較Designate Bridge IDl -再其次比較再其次比較Designate Port IDl -最后比較最后比較Bridge Port ID16配置消息的處理配置消息的處理l 每個網(wǎng)橋最初都發(fā)送配置消息每個網(wǎng)橋最初都發(fā)送配置消息l 網(wǎng)橋?qū)⒕W(wǎng)橋?qū)⒏鱾€端口收到的配置消息和自己的配各個端口收到的配置消息和自己的配置消息做比較，得出優(yōu)先級最高的置消息做比較，得出優(yōu)先級最高的配置消息配置消息l 網(wǎng)橋用優(yōu)先級最高的

10、配置消息更新網(wǎng)橋用優(yōu)先級最高的配置消息更新本身的配本身的配置消息置消息，完成以下主要工作：，完成以下主要工作：選擇根網(wǎng)橋RootID計算到根橋的最短路徑開銷RootPathCost選擇根端口RootPort選擇指定端口l 網(wǎng)橋從網(wǎng)橋從指定端口發(fā)送新的配置消息指定端口發(fā)送新的配置消息17配置配置BPDU的生成和傳遞的生成和傳遞l 配置配置BPDU包含以下重要信息，完成生成樹計包含以下重要信息，完成生成樹計算算根橋ID（RootID）根路徑開銷（RootPathCost）指定橋ID（DesignatedBridgeID）指定端口ID（ DesignatedPortID ）l 各臺設(shè)備的各個端口在初

11、始時生成以各臺設(shè)備的各個端口在初始時生成以自己為根自己為根橋（橋（Root Bridge）的配置消息）的配置消息，向外發(fā)送自，向外發(fā)送自己的配置消息己的配置消息 l 網(wǎng)絡(luò)收斂后，根橋向外發(fā)送配置網(wǎng)絡(luò)收斂后，根橋向外發(fā)送配置BPDU，其他，其他的設(shè)備對該配置的設(shè)備對該配置BPDU進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)18根橋的選舉根橋的選舉SWASWBSWCl 橋橋ID由由橋優(yōu)先級【橋優(yōu)先級【2字節(jié)字節(jié)】（BridgePriority）和）和橋橋MAC地址【地址【6字節(jié)字節(jié)】（BridgeMacAddress）組成組成l 橋橋ID小的橋被選舉為根橋小的橋被選舉為根橋BridgeID: 0.0000-0000-0000

12、BridgeID: 16.0000-0000-0001BridgeID: 0.0000-0000-0002默認(rèn)的優(yōu)先級默認(rèn)的優(yōu)先級19端口角色的確定端口角色的確定SWASWBSWCl 根橋上的所有端口為指定端口（根橋上的所有端口為指定端口（ Designated Port ）l 在非根橋上選舉根路徑開銷（在非根橋上選舉根路徑開銷（ RootPathCost）最小的端口為根）最小的端口為根端口（端口（Root Port）l 每個物理段選出根路徑開銷最小的橋作為指定橋（每個物理段選出根路徑開銷最小的橋作為指定橋（ Designated Bridge），），連接指定橋的端口為指定端口連接指定橋的端口

13、為指定端口l 不是根端口和指定端口的其余端口被不是根端口和指定端口的其余端口被STP置為阻塞狀態(tài)置為阻塞狀態(tài)RootDPDPRPDPRPAPCost=10Cost=20Cost=30Alternate端口【候補端口【候補端口】阻塞態(tài)20根路徑開銷根路徑開銷SWASWBSWCl 根路徑開銷（根路徑開銷（ RootPathCost）是到達(dá)根的路徑上所有鏈路開銷）是到達(dá)根的路徑上所有鏈路開銷（Cost）的代數(shù)和）的代數(shù)和l 非根橋進(jìn)行根端口選舉時，根路徑開銷最小的端口為根端口非根橋進(jìn)行根端口選舉時，根路徑開銷最小的端口為根端口l 物理段進(jìn)行指定橋選舉時，路徑開銷最小的橋為指定橋物理段進(jìn)行指定橋選舉時

14、，路徑開銷最小的橋為指定橋Root1000M100M1000M10M100M10MCost=10Cost=20Cost=21通過橋通過橋ID決定端口角色決定端口角色SWASWBSWCl 在根路徑開銷相同時，所連網(wǎng)段指定橋在根路徑開銷相同時，所連網(wǎng)段指定橋ID最小的端口為根端口最小的端口為根端口l 在根路徑開銷相同時，橋在根路徑開銷相同時，橋ID最小的橋被選舉為物理段上的指定橋，最小的橋被選舉為物理段上的指定橋，連接指定橋的端口為指定端口連接指定橋的端口為指定端口RootDPDPRPDPRPAPCost=10Cost=10RPCost=10SWDDPCost=10BridgeID: 0.0000

15、-0000-0002BridgeID: 0.0000-0000-0001DPAP22通過端口通過端口ID決定端口角色決定端口角色SWASWBl 在根路徑開銷、指定橋在根路徑開銷、指定橋ID都相同的情況下，所連指定端口都相同的情況下，所連指定端口ID小的小的端口為根端口端口為根端口RootG0/1G0/2APCost=10Cost=10RPBridgeID: 0.0000-0000-23如何確定最優(yōu)的配置消息如何確定最優(yōu)的配置消息l 假定有兩條配置消息假定有兩條配置消息C1和和C2，則：，則：如果C1的RootID小于C2的RootID，則C1優(yōu)于C2如果C1和C2的RootID相同，但C1的R

16、ootPathCost小于C2，則C1優(yōu)于C2如果C1和C2的RootID和RootPathCost相同，但C1的TransmitID小于C2，則C1優(yōu)于C2如果C1和C2的RootID、RootPathCost和TransimitId相同，但C1的PortID小于C2，則C1優(yōu)于C24一個配置消息處理的例子一個配置消息處理的例子l根據(jù)收到配置消息的優(yōu)先級，選擇根據(jù)收到配置消息的優(yōu)先級，選擇Port4為根端口為根端口l選擇選擇Port1和和Port2為指定端口為指定端口l阻塞端口阻塞端口Port3和和Port5l從從Port1和和Port2發(fā)送新的配置消息（發(fā)送新的配置消息（23，15，81）

17、，），其中：其中：RootId = 23RootPathCost = 14+1 = 15RootPort = P25STP實例實例l SwitchA、 SwitchB、 SwitchC、 SwitchD的的ID分別為分別為4、1、3、2，port path cost為為26鏈路故障怎么辦鏈路故障怎么辦l STP引入引入Hello Time、 Message Age和和Max Age等計時器進(jìn)行故障判斷等計時器進(jìn)行故障判斷l(xiāng) Hello Time網(wǎng)橋從指定端口以Hello Time為周期定時發(fā)送配置消息l Message Age和和Max Age端口保存的配置消息有一個生存期Message Ag

18、e字段, 并按時間遞增每當(dāng)收到一個生存期更小的配置消息, 則更新自己的配置消息當(dāng)一段時間未收到任何配置消息, 生存期達(dá)到Max Age時, 網(wǎng)橋認(rèn)為該端口連接的鏈路發(fā)生故障, 進(jìn)行故障的處理27鏈路故障處理一鏈路故障處理一lPort4的配置消息生存期超時了的配置消息生存期超時了, 則則拋棄該配置消息拋棄該配置消息, 重新進(jìn)行生成樹計重新進(jìn)行生成樹計算算, 選擇選擇Port3為新的根端口，而網(wǎng)為新的根端口，而網(wǎng)橋橋81的配置消息沒有變化的配置消息沒有變化28鏈路故障處理二鏈路故障處理二lPort3的配置消息生存期也超時了，的配置消息生存期也超時了，則拋棄該配置消息，重新進(jìn)行生成樹則拋棄該配置消息

19、，重新進(jìn)行生成樹計算，選擇計算，選擇Port5為新的根端口，網(wǎng)為新的根端口，網(wǎng)橋橋81的配置消息變?yōu)椋ǖ呐渲孟⒆優(yōu)椋?3，16，81）29鏈路故障處理三鏈路故障處理三lPort5的配置消息生存期也超時了，則拋棄該配的配置消息生存期也超時了，則拋棄該配置消息，以自己為根橋發(fā)送配置消息（置消息，以自己為根橋發(fā)送配置消息（81，0，81），直到從任一個端口收到優(yōu)先級更高的配置），直到從任一個端口收到優(yōu)先級更高的配置消息消息30臨時回路的問題臨時回路的問題l 當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，新的配置消息要經(jīng)過當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，新的配置消息要經(jīng)過一定的時延才能傳播到整個網(wǎng)絡(luò)，在所有網(wǎng)一定的時延才能傳播到整個網(wǎng)絡(luò)

20、，在所有網(wǎng)橋收到這個變化的消息之前，橋收到這個變化的消息之前，若舊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中處于轉(zhuǎn)發(fā)的端口還沒有發(fā)現(xiàn)自己應(yīng)該在新的拓?fù)渲型Ｖ罐D(zhuǎn)發(fā)，則可能存在臨時的回環(huán)；若舊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中阻塞的端口還沒有發(fā)現(xiàn)自己應(yīng)該在新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中開始轉(zhuǎn)發(fā)，則可能造成網(wǎng)絡(luò)暫時失去連通性。31如何避免臨時回路如何避免臨時回路l 端口由阻塞狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)時，要經(jīng)過一端口由阻塞狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)時，要經(jīng)過一定時間的延時，這個時間起碼是配置消息傳定時間的延時，這個時間起碼是配置消息傳播到整個網(wǎng)絡(luò)所需最大時間的兩倍播到整個網(wǎng)絡(luò)所需最大時間的兩倍l Forward Delay：配置消息傳播到整個網(wǎng)絡(luò)：配置消息傳播到整個網(wǎng)絡(luò)的最大時延的最大時

21、延設(shè)計中間狀態(tài)：處于中間狀態(tài)的端口只是學(xué)習(xí)站點的地址信息，但不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)端口從阻塞狀態(tài)經(jīng)過Forward Delay的延時后進(jìn)入中間狀態(tài)再經(jīng)過Forward Delay的延時后才能進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)32端口狀態(tài)端口狀態(tài)33端口狀態(tài)機端口狀態(tài)機34MAC地址信息的生存期地址信息的生存期l 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變會使站點在生成樹中的相對位拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變會使站點在生成樹中的相對位置發(fā)生移動，那么網(wǎng)橋原來學(xué)習(xí)到的置發(fā)生移動，那么網(wǎng)橋原來學(xué)習(xí)到的MAC地地址信息就可能變得不正確，所以學(xué)習(xí)的址信息就可能變得不正確，所以學(xué)習(xí)的MAC地址信息也要有生存期，如果該時間內(nèi)沒有地址信息也要有生存期，如果該時間內(nèi)沒有證明地址的正確，則拋

22、棄這條地址信息。證明地址的正確，則拋棄這條地址信息。l 在在STP中中有兩個生存期有兩個生存期：拓?fù)浞€(wěn)定的時候用較長的生存期拓?fù)涓淖兊臅r候用較短的生存期l 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變的時候，并不是所有的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變的時候，并不是所有的網(wǎng)橋都能夠發(fā)現(xiàn)這一變化，所以需要把拓?fù)涓臉蚨寄軌虬l(fā)現(xiàn)這一變化，所以需要把拓?fù)涓淖兊男畔⑼ㄖ秸麄€網(wǎng)絡(luò)變的信息通知到整個網(wǎng)絡(luò)。35站點的相對位置發(fā)生變化站點的相對位置發(fā)生變化36拓?fù)涓淖兿⒌膫鞑ネ負(fù)涓淖兿⒌膫鞑?7STP基本配置基本配置l 生成樹在交換機上缺省是關(guān)閉的，如果組網(wǎng)生成樹在交換機上缺省是關(guān)閉的，如果組網(wǎng)中可能存在路徑回環(huán)，則要通過命令開啟生中可能存在路徑

23、回環(huán)，則要通過命令開啟生成樹功能：成樹功能：H3C stp enablel 如果確定某個端口連接的部分不存在回路，如果確定某個端口連接的部分不存在回路，則可以通過命令關(guān)閉該端口的生成樹功能：則可以通過命令關(guān)閉該端口的生成樹功能：H3C-Ethernet0/1 stp disablel 也可以根據(jù)需要關(guān)閉交換機的生成樹功能，也可以根據(jù)需要關(guān)閉交換機的生成樹功能，或者開啟某個端口的生成樹功能?；蛘唛_啟某個端口的生成樹功能。38可選配置可選配置l 設(shè)置優(yōu)先級設(shè)置優(yōu)先級l -H3Cstp priority l 設(shè)置邊緣端口（接口模式下執(zhí)行）設(shè)置邊緣端口（接口模式下執(zhí)行）l -H3Cstp edged-

24、port enablel 查看查看STP信息信息l -H3Cdisplay stp l 查看查看STP詳細(xì)信息詳細(xì)信息l -H3Cdisplay stp 39STP的不足的不足l 端口從阻塞狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)必須經(jīng)歷兩倍端口從阻塞狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)必須經(jīng)歷兩倍的的Forward Delay時間，所以網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時間，所以網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變之后需要至少兩倍的改變之后需要至少兩倍的Forward Delay時時間，才能恢復(fù)連通性間，才能恢復(fù)連通性l 如果網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁，網(wǎng)絡(luò)會頻如果網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁，網(wǎng)絡(luò)會頻繁地失去連通性，這樣用戶就會無法忍受繁地失去連通性，這樣用戶就會無法忍受n 第一

25、節(jié)第一節(jié) 透明橋接概述透明橋接概述n 第二節(jié)第二節(jié) STPn 第三節(jié)第三節(jié) RSTPn 第四節(jié)第四節(jié) MSTPn 第五節(jié)第五節(jié) 生成樹協(xié)議的配置生成樹協(xié)議的配置目錄目錄41RSTPl RSTP是從是從STP發(fā)展而來，實現(xiàn)的基本思想一發(fā)展而來，實現(xiàn)的基本思想一致致l RSTP具備具備STP的所有功能，可以兼容的所有功能，可以兼容STP運運行行l(wèi) RSTP與與STP的區(qū)別的區(qū)別l -減少了端口狀態(tài)減少了端口狀態(tài)l -增加了端口角色增加了端口角色l -BPDU-BPDU格式及發(fā)送方式不同格式及發(fā)送方式不同l -當(dāng)交換網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，當(dāng)交換網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時， RSTPRSTP可可以更快地

26、恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的連通性【即以更快地恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的連通性【即快速收斂快速收斂】42RSTP的端口狀態(tài)的端口狀態(tài)l RSTP將端口狀態(tài)減少為三個將端口狀態(tài)減少為三個l - Discardingl - Learningl - Forwardingl 說明：說明： STPSTP中的中的DisabledDisabled、BlockingBlocking和和LinsteningLinstening狀態(tài)均對應(yīng)狀態(tài)均對應(yīng)RSTPRSTP中的中的DiscardingDiscardingl 由于由于RSTP提供快速收斂機制，端口從提供快速收斂機制，端口從Discarding狀態(tài)轉(zhuǎn)換到狀態(tài)轉(zhuǎn)換到Forwarding狀態(tài)的時間

27、狀態(tài)的時間通常通常小于小于30秒秒43RSTP的端口角色的端口角色l RSTP將端口角色增加到將端口角色增加到4個個l -跟端口跟端口l -指定端口指定端口l -Alternate端口端口l -Backup端口端口l 說明說明l 當(dāng)阻塞端口收到的更優(yōu)配置當(dāng)阻塞端口收到的更優(yōu)配置BPDUBPDU來自其來自其他網(wǎng)橋時，該端口為他網(wǎng)橋時，該端口為AlternateAlternate端口端口l 當(dāng)阻塞端口收到的更優(yōu)配置當(dāng)阻塞端口收到的更優(yōu)配置BPDUBPDU來自于本來自于本網(wǎng)橋時，該端口為網(wǎng)橋時，該端口為BackupBackup端口端口44RSTP的改進(jìn)之一的改進(jìn)之一l如果舊的根端口已經(jīng)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，

28、而且新根端口連接的如果舊的根端口已經(jīng)進(jìn)入阻塞狀態(tài)，而且新根端口連接的對端交換機的指定端口處于對端交換機的指定端口處于Forwarding狀態(tài)，則在新拓?fù)錉顟B(tài)，則在新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的根端口可以立刻進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。結(jié)構(gòu)中的根端口可以立刻進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。45RSTP的改進(jìn)之二的改進(jìn)之二l指定端口可以通過與相連的網(wǎng)橋進(jìn)行一次握手，快速進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。46RSTP的改進(jìn)之二（續(xù)）的改進(jìn)之二（續(xù)）l握手必須在點對點鏈路的條件下進(jìn)行l(wèi)握手會順次傳遞下去，一直擴散到網(wǎng)絡(luò)邊緣47RSTP的改進(jìn)之三的改進(jìn)之三l網(wǎng)絡(luò)邊緣的端口即直接與終端相連，而不是和其它網(wǎng)橋相連的端口可以直接進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，不需要任何延時。48RSTP的性能

29、的性能l 第一種改進(jìn)的效果：發(fā)現(xiàn)拓?fù)涓淖兊交謴?fù)連通性的時間第一種改進(jìn)的效果：發(fā)現(xiàn)拓?fù)涓淖兊交謴?fù)連通性的時間可達(dá)數(shù)毫秒，并且無需傳遞配置消息。可達(dá)數(shù)毫秒，并且無需傳遞配置消息。l 第二種改進(jìn)的效果：網(wǎng)絡(luò)連通性可以在交換兩個配置消第二種改進(jìn)的效果：網(wǎng)絡(luò)連通性可以在交換兩個配置消息的時間內(nèi)恢復(fù)，即握手的延時；最壞的情況下，握手息的時間內(nèi)恢復(fù)，即握手的延時；最壞的情況下，握手從網(wǎng)絡(luò)的一邊開始，擴散到網(wǎng)絡(luò)的另一邊緣的網(wǎng)橋，網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)的一邊開始，擴散到網(wǎng)絡(luò)的另一邊緣的網(wǎng)橋，網(wǎng)絡(luò)連通性才能恢復(fù)。比如當(dāng)網(wǎng)絡(luò)直徑為絡(luò)連通性才能恢復(fù)。比如當(dāng)網(wǎng)絡(luò)直徑為7的時候，要經(jīng)過的時候，要經(jīng)過6次握手。次握手。l 第三種改進(jìn)的效

30、果：邊緣端口的狀態(tài)變化不影響網(wǎng)絡(luò)連第三種改進(jìn)的效果：邊緣端口的狀態(tài)變化不影響網(wǎng)絡(luò)連通性，也不會造成回路，所以進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)無需延時。通性，也不會造成回路，所以進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)無需延時。49STP和和RSTP有何區(qū)別有何區(qū)別l 協(xié)議版本不同協(xié)議版本不同0 vs 2l 端口狀態(tài)轉(zhuǎn)換方式不同端口狀態(tài)轉(zhuǎn)換方式不同5種 vs 3種l 配置消息報文格式不同配置消息報文格式不同l 拓?fù)涓淖兿⒌膫鞑シ绞讲煌負(fù)涓淖兿⒌膫鞑シ绞讲煌琻 第一節(jié)第一節(jié) 透明橋接概述透明橋接概述n 第二節(jié)第二節(jié) STPn 第三節(jié)第三節(jié) RSTPn 第四節(jié)第四節(jié) MSTPn 第五節(jié)第五節(jié) 生成樹協(xié)議的配置生成樹協(xié)議的配置目錄目錄51傳統(tǒng)

31、傳統(tǒng)STP的問題的問題l Trunk鏈路上實際鏈路上實際上運行著多個上運行著多個VLANl 所有所有VLAN共用一共用一棵生成樹棵生成樹l 無法實現(xiàn)不同無法實現(xiàn)不同VLAN在多條在多條Trunk鏈路上的負(fù)鏈路上的負(fù)載均衡載均衡所有所有VLAN均均在此阻塞在此阻塞52MSTPl 用少量資源在網(wǎng)用少量資源在網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)多個生絡(luò)中實現(xiàn)多個生成樹成樹l 在多條在多條Trunk鏈鏈路上實現(xiàn)路上實現(xiàn)VLAN級負(fù)載均衡級負(fù)載均衡實例實例A阻塞阻塞實例實例B轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)實例實例A: VLAN1100實例實例B: VLAN101200實例實例B阻塞阻塞實例實例A轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)53MST區(qū)域區(qū)域l MST區(qū)域（區(qū)域（MST

32、Region）域名（Region name）修正級別（Revision level）VLAN實例的映射l 所有擁有相同區(qū)域配置（所有擁有相同區(qū)域配置（Region Configuration）的）的MSTP交換機必須連續(xù)交換機必須連續(xù)54MST實例實例l IST內(nèi)部生成樹（Internal Spanning Tree）內(nèi)部生成樹是多生成樹的一個特殊實例（ instance ID= 0 ） l MSTI多生成樹實例（Multiple Spanning Tree Instance）每一個MSTI都有唯一的實例ID標(biāo)識（Instance ID范圍為116）55MSTI的計算的計算VLAN 2 映射到

33、映射到MSTI 1VLAN 3 映射到映射到MSTI 2其它其它VLAN都映射到都映射到ISTMSTI 2的拓?fù)涞耐負(fù)銻egion RootRegion RootRegion RootMSTI 1的拓?fù)涞耐負(fù)銻egion R56MST區(qū)域與外界的互操作區(qū)域與外界的互操作Root PortDesignatedPortRootCSTMST RegionISTMSTI57三種生成樹協(xié)議的比較三種生成樹協(xié)議的比較l STP的特性的特性形成一棵無環(huán)路的樹：解決環(huán)路故障并實現(xiàn)冗余備份l RSTP的特性的特性形成一棵無環(huán)路的樹：解決環(huán)路故障并實現(xiàn)冗余備份快速收斂 根端口快速進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài) 采用握手機制實現(xiàn)端口

34、的快速轉(zhuǎn)發(fā) 設(shè)置邊緣端口實現(xiàn)快速轉(zhuǎn)發(fā)l MSTP的特性的特性形成一棵無環(huán)路的樹：解決環(huán)路故障并實現(xiàn)冗余備份快速收斂形成多棵生成樹實現(xiàn)負(fù)載均衡 不同VLAN的流量可以按照不同的路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)58高級生成樹功能高級生成樹功能l 指定邊緣端口（指定邊緣端口（Edge port）直接連接終端用戶的端口邊緣端口具有快速遷移的特性：不需要任何延時直接進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)l 指定根交換機（指定根交換機（ Root primary ）確保指定的交換機成為根交換機l 指定備份根交換機（指定備份根交換機（ Root secondary ）確保指定的交換機成為備份根交換機根交換機故障時，備份根交換機立即替代根交換機 成功避免

35、根交換機的不確定性和根橋失效的臨時性故障59高級生成樹功能（續(xù)）高級生成樹功能（續(xù)）l 配置消息保護(hù)（配置消息保護(hù)（BPDU Protection）如果一個邊緣端口接收到配置消息，將從邊緣端口轉(zhuǎn)換成非邊緣端口，從而導(dǎo)致生成樹重新計算配置消息保護(hù)功能可以防止上述現(xiàn)象l 根橋保護(hù)（根橋保護(hù)（ Root Protection ）保證根橋不被其它交換機取代如果具有根橋保護(hù)的端口接收到更高優(yōu)先級的BPDU，該端口將進(jìn)入listening 狀態(tài)，而不再轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)l 環(huán)路保護(hù)（環(huán)路保護(hù)（ Loop Protection ）具有環(huán)路保護(hù)的交換機，當(dāng)前的根端口和阻塞端口都不會發(fā)生變化，繼續(xù)維持自己的狀態(tài)，從而不會

36、形成環(huán)路n 第一節(jié)第一節(jié) 透明橋接概述透明橋接概述n 第二節(jié)第二節(jié) STPn 第三節(jié)第三節(jié) RSTPn 第四節(jié)第四節(jié) MSTPn 第五節(jié)第五節(jié) 生成樹協(xié)議的配置生成樹協(xié)議的配置目錄目錄61RSTP基本配置基本配置l 生成樹在交換機上缺省是關(guān)閉的，如果組網(wǎng)生成樹在交換機上缺省是關(guān)閉的，如果組網(wǎng)中可能存在路徑回環(huán)，則要通過命令開啟生中可能存在路徑回環(huán)，則要通過命令開啟生成樹功能：成樹功能：H3C stp enablel 如果確定某個端口連接的部分不存在回路，如果確定某個端口連接的部分不存在回路，則可以通過命令關(guān)閉該端口的生成樹功能：則可以通過命令關(guān)閉該端口的生成樹功能：H3C-Ethernet0/

37、1 stp disablel 也可以根據(jù)需要關(guān)閉交換機的生成樹功能，也可以根據(jù)需要關(guān)閉交換機的生成樹功能，或者開啟某個端口的生成樹功能。或者開啟某個端口的生成樹功能。62RSTP的可配參數(shù)的可配參數(shù)l 生成樹可配置參數(shù)包括生成樹可配置參數(shù)包括:網(wǎng)橋的優(yōu)先級（BridgePriority）端口的優(yōu)先級（PortPriority）端口對應(yīng)鏈路的路徑開銷（PortPathCost）三個重要的定時器參數(shù)（HelloTime/Max Age/ForwardDelay）整個交換網(wǎng)絡(luò)的直徑（BridgeDiameter）63可配參數(shù)的缺省值可配參數(shù)的缺省值64修改交換機的優(yōu)先級修改交換機的優(yōu)先級l 網(wǎng)橋網(wǎng)橋

38、ID由兩部分組成由兩部分組成:BridgePriority+BridgeMacAddressl 通過命令配置通過命令配置可以更改可以更改Bridge PriorityH3C stp priority bridge-priority 65配置端口開銷【配置端口開銷【H3C私有標(biāo)準(zhǔn)私有標(biāo)準(zhǔn)】l 從本網(wǎng)橋到根橋的路徑上所有經(jīng)過端口的端從本網(wǎng)橋到根橋的路徑上所有經(jīng)過端口的端口開銷之和為口開銷之和為“根路徑開銷根路徑開銷”l 通過命令通過命令配置可以配置可以改變端口開銷的值改變端口開銷的值H3C-Ethernet0/1 stp cost cost 66配置端口的優(yōu)先級配置端口的優(yōu)先級l根據(jù)配置消息比較原

39、則，有時候會比較端口根據(jù)配置消息比較原則，有時候會比較端口IDl端口端口ID由兩部分組成由兩部分組成: PortPriority+PortIndexl通過命令通過命令配置可以改變配置可以改變端口優(yōu)先級端口優(yōu)先級H3C-Ethernet0/1 stp port priority port-67配置端口的配置端口的Hello Timel Hello Time的配置需要注意：的配置需要注意：較長的Hello Time可以降低生成樹計算的消耗過長的Hello Time會導(dǎo)致對鏈路故障的反應(yīng)遲緩較短的Hello Time可以增強生成樹的健壯性過短的Hello Time會導(dǎo)致頻繁發(fā)送配置消息，加重CPU和

40、網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)l 命令為：命令為：H3C stp timer hello 68配置端口的配置端口的Max Agel Max Age的配置需要注意：的配置需要注意：過長的Max Age會導(dǎo)致鏈路故障不能被及時發(fā)現(xiàn)過短的Max Age可能會在網(wǎng)絡(luò)擁塞的時候使交換機誤認(rèn)為鏈路故障，造成頻繁的生成樹重新計算l 命令為：命令為：H3C stp timer max-age 69配置端口的配置端口的Forward Delayl Forward Delay的配置需要注意：的配置需要注意：過長的Forward Delay會導(dǎo)致生成樹的收斂太慢過短的Forward Delay可能會在拓?fù)涓淖兊臅r候，引入暫時的路徑回環(huán)l

41、 命令為：命令為：H3C stp timer forward-delay 70配置網(wǎng)絡(luò)直徑配置網(wǎng)絡(luò)直徑l 網(wǎng)絡(luò)直徑網(wǎng)絡(luò)直徑：任意兩臺終端設(shè)備之間通過的交換機數(shù)目的最大值l 改變網(wǎng)絡(luò)直徑會間接影響到改變網(wǎng)絡(luò)直徑會間接影響到Max Age和和Forward Delay這兩個參數(shù)的值，這種這兩個參數(shù)的值，這種方法方法比直接手工配置兩個參數(shù)比直接手工配置兩個參數(shù)更為可靠更為可靠。l 所以當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中加入交換機可以通過改變網(wǎng)絡(luò)所以當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中加入交換機可以通過改變網(wǎng)絡(luò)直徑參數(shù)來達(dá)到適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀況的目的。直徑參數(shù)來達(dá)到適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀況的目的。l 命令為：命令為：H3C stp bridge-diameter 71RSTP監(jiān)控與維護(hù)監(jiān)控與維護(hù)l 顯示和清除顯示和清除STP統(tǒng)計和狀態(tài)信息：統(tǒng)計和狀態(tài)信息：display stp interface interface_list reset stp interface interface_list 72RSTP配置例子配置例子公公 網(wǎng)網(wǎng)文件服務(wù)器用戶1用戶2用戶3B1B2B3B4B5