第章网络系统集成生成树协议PPT课件.ppt

生成树协议 STP SpanningTreeProtocol 透明网桥 什么是交换环路 阻止交换环路 802 1DSTP 生成树运作 STP根桥选举 BPDU 桥协议数据单元 BridgeProtocolDataUnit 默认 每2秒发送一次 根桥 RootBridge BridgeID最小的桥BridgeID Bridgepriority BridgeMACAddress 根桥的选举 本地交换机的根端口选举 生成树路径开销 STP根端口 RootPort 选举 示例 二层网络中的STP STP指派端口 DesignatedPort 选举 STP端口角色及状态 STP端口角色RP DP 其它的统称为NDP RP DP最终进入Forwarding状态 NDP 非指定端口 为Blocking状态 STP端口状态Blocking 稳定状态 不会学习MAC地址 不能转发数据帧Listening 过渡状态 不会学习MAC地址 不能转发数据帧Learning 过渡状态 学习MAC地址 不能转发数据帧Forwarding 稳定状态 学习MAC地址 转发数据帧 桥协议数据单元 BPDU 交换机间使用BPDU报文交换生成树信息 在STP中 BPDU报文由RootBridge产生 其它交换机中转该BPDU 交换机间使用BPDU报文交换生成树信息 在STP中 BPDU报文由RootBridge产生 其它交换机中转该BPDU 生成树在几种不同的状态之间转换每个端口 STP端口状态 分析 假设网络中交换机设备刚启动 每个交换机都认为自己是RootBridge 发送BPDU报文 经过一段时间的交互 最终选择出RootBridge 同时可以确定每个交换机上的不同端口的角色 RootPort DesignatedPort 被选择为RP或DP的端口必须经过2个ForwardDelay时间过后 才能进入Forward状态 问题1 刚启动的时候 所有的交换机的端口处于block 稳定 状态被选择成RP或DP的端口先进入Listen 再经过Learning状态 最后进入Forward状态 其他端口 没有被选举为RP或DP的 继续停留在block状态 问题2 为什么RP DP需要经过2个ForwardDelay才能进入Forward状态 为了防止STP收敛过程中的临时环路 当然引入ForwardDelay后 在STP收敛过程中 将导致网络的临时中断 问题3 ForwardDelay为什么等于15秒 BPDU报文每隔2秒发送一次 通常网络的直径为7 STP中BPDU报文的类型 ConfigurationBPDU 配置BPDU 只能由RootBridge产生 其他交换机中转这种BPDUTCNBPDU 拓扑改变通知BPDU 由发现拓扑改变的交换机产生 拓扑改变的机制 在交换网络中 若一个交换机发现拓扑改变 它将产生TCNBPDU 沿着去往RootBridge方向发送 从自己的RP端口发出 必须得到上游交换机的确认TCA 如果没有收到TCA 在再次发送TCNBPDU 直到该TCNBPDU报文到达RootBridge RootBridge收到该TCNBPDU后 在后续一段时间内 Max AGE Forward Delay 发送的configurationBPDU中的TC TopologyChange 标志位 1 所有交换机收到这种带TC比特的ConfigurationBPDU时 将本交换机的MAC地址表中的现有表项的老化时间设置为Forward delay 配置根桥 STP的增强特性 PVST PerVLANSTP PVST 能够支持802 1Q和ISL封装PVST 优点在每个VLAN中计算一个STP实例 可以实现不同VLAN的流量分担 提高链路的利用率不同VLAN都需要计算一个STP实例 如何设BridgeID唯一 使用扩展系统id 将原先16bit的优先级划分为2部分 前4bit依旧用作priority 后12bit将VLANID映射进去 BridgeID字段中的扩展系统ID 16比特的桥优先级字段 使用扩展系统ID PVST 示例 VLAN1的BridgeID 假设交换机的priority为缺省值32768 即 BridgeID 32769 MAC地址VLAN2的BridgeID 假设交换机的priority为缺省值32768 即 BridgeID 32770 MAC地址注 由于后12bit被用作VLANID的映射 因此配置PVST 的交换机优先级时 步长必须为4096 介绍PortFast PortFast是在接入端口而非中继端口上配置的 配置和检验PortFast spanning treeportfast SwitchX config if 在接口上配置PortFast spanning treeportfastdefault SwitchX config 在所有