第五章 生成樹(shù)協(xié)議STP技術(shù)

第五章生成樹(shù)協(xié)議STP技術(shù)《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材主編：孫秀英環(huán)路的危害環(huán)路產(chǎn)生原因環(huán)路的危害理解環(huán)路的危害了解STP的端口狀態(tài)學(xué)習(xí)目標(biāo)廣播風(fēng)暴數(shù)據(jù)幀的重復(fù)復(fù)制地址漂移環(huán)路問(wèn)題解決方法理解STP運(yùn)行過(guò)程環(huán)路的危害環(huán)路產(chǎn)生原因trunktrunk單星型拓?fù)潆p星型拓?fù)浣鉀Q方法容易出現(xiàn)單點(diǎn)故障，可靠性較差?？煽啃暂^高《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害環(huán)路產(chǎn)生原因hostXRouterY冗余的設(shè)計(jì)又會(huì)帶來(lái)環(huán)路存在單點(diǎn)故障《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害環(huán)路的危害廣播風(fēng)暴幀的重復(fù)復(fù)制MAC地址表漂移《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害廣播風(fēng)暴hostXRouterYBroadcastSwitchASwitchBHostX發(fā)送一個(gè)廣播幀《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害廣播風(fēng)暴hostXRouterYBroadcastSwitchASwitchBHostX發(fā)送一個(gè)廣播幀《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害廣播風(fēng)暴hostXRouterYBroadcastSwitchASwitchB《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害數(shù)據(jù)幀的重復(fù)復(fù)制hostXRouterYUnicastSwitchASwitchBHostX發(fā)送一個(gè)單播幀到RouterY任何一臺(tái)交換機(jī)都沒(méi)有學(xué)到過(guò)RouterY的MAC地址《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害數(shù)據(jù)幀的重復(fù)復(fù)制hostXRouterY

UnicastSwitchASwitchBUnicastUnicastRouterY將收到兩個(gè)完全一樣的重復(fù)幀洪泛《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害地址漂移hostXRouterYUnicastSwitchASwitchBPort0Port1Port0Port1HostX發(fā)送一個(gè)單播幀到RouterY任何一臺(tái)交換機(jī)都沒(méi)有學(xué)到過(guò)X的MAC地址SwitchA和B從各自的port0學(xué)到X的MAC地址目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10.....Port0.....00-0D-56-BF-88-10目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10.....Port0.....《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害地址漂移hostXRouterYSwitchASwitchBPort0Port1Port0Port1SwitchA和B錯(cuò)誤的從port1學(xué)到X的MAC地址目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10.....Port1.....目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10.....Port1.....《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害環(huán)路問(wèn)題的解決方法hostWorkstationsLoopLoopLoopBroadcast面對(duì)這么多的環(huán)路，怎么辦？《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材環(huán)路的危害環(huán)路問(wèn)題的解決方法--生成樹(shù)協(xié)議生成樹(shù)協(xié)議能夠發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)消除冗余網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械沫h(huán)路。Blockx《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的作用理解環(huán)路的危害理解STP運(yùn)行過(guò)程了解STP的端口狀態(tài)學(xué)習(xí)目標(biāo)STP的作用STP通過(guò)阻塞端口來(lái)消除環(huán)路，并能夠?qū)崿F(xiàn)鏈路備份的目的SWASWCSWB《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的作用STP通過(guò)阻塞端口來(lái)消除環(huán)路，并能夠?qū)崿F(xiàn)鏈路備份的目的鏈路備份消除環(huán)路STP通過(guò)阻斷冗余鏈路來(lái)消除網(wǎng)絡(luò)中可能存在的環(huán)路。當(dāng)活動(dòng)路徑發(fā)生故障時(shí)，激活備份鏈路，及時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連通性。SWA《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程理解環(huán)路的危害理解STP運(yùn)行過(guò)程了解STP的端口狀態(tài)學(xué)習(xí)目標(biāo)STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)協(xié)議原理x指定端口Rootport(F)AlternatePort(B)RootbridgeNonrootbridge100baseT

10baseT選出一個(gè)根橋Root（rootbridge）在非根網(wǎng)橋上選出根端口RP（rootport)在一個(gè)鏈路上選出指定端口DP（designatedport）未成為指定端口或根端口的端口為預(yù)備端口AP（AlternatePort），被阻塞。AB指定端口根橋根端口非根橋預(yù)備端口designatedport(F)designatedport(F)《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)基本計(jì)算過(guò)程--第一步：選舉根交換機(jī)選舉根橋RootBridgeSTP中根橋的選舉依據(jù)的是橋ID，值小者優(yōu)先。32768.00e0-fc41-4259橋ID：橋ID：橋優(yōu)先級(jí)和48位的MAC地址構(gòu)成《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)基本計(jì)算過(guò)程--第一步：選舉根交換機(jī)選舉根橋RootBridgeSTP中根橋的選舉依據(jù)的是橋ID，值小者優(yōu)先。32768.00e0-fc41-4259橋ID：橋ID：橋優(yōu)先級(jí)和48位的MAC地址構(gòu)成《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)基本計(jì)算過(guò)程--第一步：選舉根交換機(jī)LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootBridge《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)基本計(jì)算過(guò)程--第二步：選舉非根交換機(jī)的根端口選舉根端口RP根端口是非根交換機(jī)去往根橋路徑最優(yōu)的端口。每個(gè)非根橋上有且只有一個(gè)根端口該端口的根路徑開(kāi)銷(xiāo)01POINT對(duì)端PIDPortID和本端PID03POINT對(duì)端的BID02POINT《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)基本計(jì)算過(guò)程--第二步：選舉非根交換機(jī)的根端口SWALANBSWBSWC32768.

00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootPortRootPortLANAG0/0/0G0/0/0E0/0/1G0/0/1G0/0/0E0/0/1RootBridge44100《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)基本計(jì)算過(guò)程--第二步：選舉非根交換機(jī)的根端口100Root交換機(jī)

B交換機(jī)C

100缺省優(yōu)先級(jí)32768MAC0c0011111111

缺省優(yōu)先級(jí)32768

MAC0c0022222222100100交換機(jī)

Aport0port1RootPort《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)基本計(jì)算過(guò)程--第三步：選舉網(wǎng)段的指定端口選舉指定端口DesignatedPort指定端口是交換機(jī)向所連網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)配置BPDU的端口。每個(gè)網(wǎng)段上有且只有一個(gè)指定端口該端口的根路徑開(kāi)銷(xiāo)01POINT端口的PID03POINT所在橋的BID02POINT《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)基本計(jì)算過(guò)程--第三步：選舉網(wǎng)段的指定端口SWASWBSWC32768.

00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootPortRootPortG0/0/0G0/0/0E0/0/1G0/0/1G0/0/0E0/0/1RootBridgeLANALANBLANA的指定端口LANB的指定端口LANDLANELANCLANC的指定端口《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)基本計(jì)算過(guò)程--第四步：阻塞預(yù)備端口阻塞預(yù)備端口AlternatePort預(yù)備端口是指既不是根端口，也不是指定端口的端口。SWASWBSWC32768.

00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootPortRootPortG0/0/0G0/0/0E0/0/1G0/0/1G0/0/0E0/0/1RootBridgeLANALANBLANA的指定端口LANB的指定端口LANDLANELANCLANC的指定端口Alternate端口《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的運(yùn)行過(guò)程生成樹(shù)基本計(jì)算過(guò)程2143選根橋選RP選ＤP阻塞ＡＰ《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的端口狀態(tài)交換機(jī)端口角色端口狀態(tài)理解環(huán)路的危害了解STP的端口狀態(tài)學(xué)習(xí)目標(biāo)可能的臨時(shí)環(huán)路端口狀態(tài)轉(zhuǎn)換BPDU計(jì)時(shí)器理解STP運(yùn)行過(guò)程STP的端口狀態(tài)交換機(jī)端口角色根端口指定端口預(yù)備端口RootPort是所在交換機(jī)上離根交換機(jī)最近的端口，處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。DesignatedPort轉(zhuǎn)發(fā)所連接的網(wǎng)段發(fā)往根交換機(jī)方向的數(shù)據(jù)和從根交換機(jī)方向發(fā)往所連接的網(wǎng)段的數(shù)據(jù)。AlternatePort不向所連網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)任何數(shù)據(jù)。《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的端口狀態(tài)端口狀態(tài)不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，不學(xué)習(xí)MAC地址表，不接收不處理BPDU，不發(fā)送BPDUDisable未啟用不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，不學(xué)習(xí)MAC地址表，接收并處理BPDU，不向外發(fā)送BPDU。Blocking阻塞狀態(tài)不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀不學(xué)習(xí)MAC地址表，接收并發(fā)送BPDUListening偵聽(tīng)狀態(tài)不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀但是學(xué)習(xí)MAC地址表，接收并發(fā)送BPDULearning學(xué)習(xí)狀態(tài)正常轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀學(xué)習(xí)MAC地址表，接收并發(fā)送BPDUForwarding轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的端口狀態(tài)可能的臨時(shí)環(huán)路新預(yù)備端口

暫未停止轉(zhuǎn)發(fā)SWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootE0/1預(yù)備端口根端口E0/1E0/2SWD新Root指定端口E0/2新指定端口新根端口《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的端口狀態(tài)可能的臨時(shí)環(huán)路解決臨時(shí)環(huán)路的方法是：在一個(gè)端口從不轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)之前（例如SWD的E0/2端口），需要等待一個(gè)足夠長(zhǎng)的時(shí)間（一般為2個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)30S），以使需要進(jìn)入不轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的端口有足夠時(shí)間完成生成樹(shù)計(jì)算，并進(jìn)入不轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的端口狀態(tài)端口狀態(tài)轉(zhuǎn)換LearningDisabledForwarding1Blocking4434355552Listening1端口初始化或使能。2端口被選為根端口或指定端口。3forwarddelay計(jì)時(shí)器超時(shí)。4端口不再是根端口或指定端口。5端口禁用或鏈路失效。《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的端口狀態(tài)BPDUBPDU包含橋ID、路徑開(kāi)銷(xiāo)、端口ID、計(jì)時(shí)器等參數(shù)BPDUBPDUBPDURootSWASWBSWCBPDUPIDPVIBPDUTypeFlagsRootIDRPCBridgeIDPortIDMessageAgeMaxAgeHelloTimeFwdDelay《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材STP的端口狀態(tài)計(jì)時(shí)器配置BPDU報(bào)文每經(jīng)過(guò)一個(gè)交換機(jī)，MessageAge都加1如果MessageAge大于MaxAge，非根橋會(huì)丟棄該配置BPDUHelloTime：BPDU間隔(2秒)MSGAge:0MaxAge:20MSGAge:1MaxAge:20MSGAge:2MaxAge:20MSGAge:2MaxAge:20MSGAge:1MaxAge:20SWASWBSWCSWDSWEMaxAge：BPDU報(bào)文的老化時(shí)間計(jì)時(shí)器《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置RSTP基本計(jì)算過(guò)程學(xué)完本次課后，您應(yīng)該能：描述RSTP的基本計(jì)算過(guò)程描述RSTP端口狀態(tài)的遷移描述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變信息的泛洪過(guò)程學(xué)習(xí)目標(biāo)RSTP端口狀態(tài)遷移RSTP拓?fù)涓淖冃畔STP原理與配置RSTP基本計(jì)算過(guò)程SWASWBSWCLANA32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootBridgeSWD32768.00e0-fc22-715a選舉根交換機(jī)《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置RSTP基本計(jì)算過(guò)程選舉非根交換機(jī)的根端口SWASWBSWCLANA32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootBridgeSWD32768.00e0-fc22-715aRootPortRootPortRootPort《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置RSTP基本計(jì)算過(guò)程選舉網(wǎng)段的指定端口SWASWBSWCLANA32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootBridgeSWD32768.00e0-fc22-715aDesignatedPortE0/1E0/2DesignatedPortRootPortRootPortRootPort《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置RSTP基本計(jì)算過(guò)程選舉預(yù)備端口和備份端口SWASWBSWCLANA32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootBridgeSWD32768.00e0-fc22-715aDesignatedPortDesignatedPortE0/1E0/2AlternatePortBackupPortRootPortRootPortRootPort《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置RSTP基本計(jì)算過(guò)程交換機(jī)端口角色端口角色描述RootPort根端口，是所在交換機(jī)上離根交換機(jī)最近的端口，穩(wěn)定時(shí)處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。DesignatedPort指定端口，轉(zhuǎn)發(fā)所連接的網(wǎng)段發(fā)往根交換機(jī)方向的數(shù)據(jù)和從交換機(jī)方向發(fā)往所連接的網(wǎng)段的數(shù)據(jù)，穩(wěn)定時(shí)處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。BackupPort備份端口，不處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，所屬交換機(jī)為端口所連網(wǎng)段的指定交換機(jī)。AlternatePort預(yù)備端口，不處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，所屬交換機(jī)不是端口所連網(wǎng)段的指定交換機(jī)?！堵酚山粨Q技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置RSTP端口狀態(tài)遷移交換機(jī)端口狀態(tài)端口角色描述Discarding丟棄狀態(tài)此狀態(tài)下端口對(duì)接收到的數(shù)據(jù)做丟棄處理，端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，不學(xué)習(xí)MAC地址表。AlternatePort和BackupPortLearning學(xué)習(xí)狀態(tài)此狀態(tài)下端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，但是學(xué)習(xí)MAC地址表，參與計(jì)算生成樹(shù)，接收并發(fā)送BPDU。Forwarding轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)此狀態(tài)下端口正常轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，學(xué)習(xí)MAC地址表，參與計(jì)算生成樹(shù)，接收并發(fā)送BPDU?！堵酚山粨Q技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置RSTP端口狀態(tài)遷移選舉新的根端口－無(wú)環(huán)路風(fēng)險(xiǎn)情形SWALANALANBLANCSWBSWC32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9LANA的指定端口LANB的指定端口RootLANC的指定端口預(yù)備端口根端口新根端口立即轉(zhuǎn)發(fā)《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置RSTP端口狀態(tài)遷移選舉新的指定端口－邊緣端口LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9根交換機(jī)邊緣端口《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置邊緣端口特性配置邊緣端口的端口在UP的時(shí)候，可以直接將端口的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閒orwarding狀態(tài)，不需要經(jīng)歷轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)就可以為連接到邊緣端口的設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)流量當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，邊緣端口可以保持forwarding狀態(tài)，持續(xù)為連接到邊緣端口的設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)流量邊緣端口轉(zhuǎn)變?yōu)閒orwarding狀態(tài)不算拓?fù)渥兓?，可以避免MAC表刷新當(dāng)邊緣端口收到BPDU時(shí)，就喪失了邊緣端口的特性，成為普通的STP端口，并重新進(jìn)行生成樹(shù)計(jì)算

《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置選舉新的指定端口－

“Proposal－Agreement”SWASWBSWCRootDE0/1SWDDRRDDRANewRootDD保持轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)ProposalRDProposalRAAgreementAgreement進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)E0/2E0/1E0/2E0/2E0/1保持轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)Discarding進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置協(xié)商機(jī)制的前提－點(diǎn)到點(diǎn)鏈路LANSWASWBSWCDRDRProposalProposalAgreement過(guò)早進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)SWDSWE《路由交換技術(shù)及應(yīng)用》第4版“十四五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材RSTP原理與配置配置RSTP--基本配置SWASWB