课件我的资源Introducing Spanning-tree

实施生成树 二层转发特征 1 转发时不用修改数据帧中的信息 2 MAC地址学习是基于源地址的学习方式 3 转发广播帧 4 泛洪未知单播帧 5 直接转发已知单播帧 实施生成树 二层环路 冗余拓扑会产生的问题 1 广播风暴 2 多帧复用 3 MAC地址表不稳定 实施生成树 STP 为了解决二层环路产生的问题采用STP STP作用 1 逻辑上打破二层环路 2 保持冗余链路 A B 802 1D 操作 1 在一个广播域中选一个根桥 2 选择所有非根桥的根端口 3 选择各个网段的指定端口 4 阻塞所有非指定端口 实施生成树 STP操作 1 根桥的选举 BPDU每2S发送一次 Bridge ID Bridge Priority MAC address 选择最小的Bridge ID 实施生成树 STP操作 1 根桥的选举 配置交换机成为根桥宏 命令 衍生出来具体配置 配置交换机成为备份根桥 配置交换机的优先级 Switch config spanning tree vlan 1 root primary Switch config spanning tree vlan 1 root secondary Switch config spanning tree vlan 1 priority priority 实施生成树 STP操作 2 选择所有非根桥的根端口 实施生成树 STP操作 3 选择所有非根网桥的根端口 到达根桥开销最低的接口 生成树的概念 STP路径开销 Link SpeedCost New IEEE Specification 10 Gb s2 1 Gb s4 100 Mb s19 10 Mb s100 最短路径是cost累加 而cost是基于链路的速率的 实施生成树 STP操作 4 选择各个网段的指定端口 实施生成树 BPDU 有两种类型的BPDU 1 Config BPDU2 TCN BPDU 实施生成树 STP交换机端口状态 实施生成树 802 1D STP Topology Change 实施生成树 802 1D STP Topology Change 使用TCN BPDU 有3种情况会发送TCN BPDU 1 从Forwarding或Listening的端口过渡到Blocking 2 端口进入到Forwarding 并且网桥已经有DP端口 3 非根网桥在他的DP端口接收到TCN IEEE 802 1D STP Topology Change STP 54332 规则 要素一确定根桥 root bridge BID 要素二到根桥最小路径开销 path cost 要素三最小发送方BID sender BID 要素四确定最小发送方的端口ID port ID 步骤一选举根桥 root bridge 步骤二选举根端口 path cost 步骤三选举指定端口 Designated ports 转发 forwarding 发送 接收用户数据 学习 learning 构建网桥表 监听 Listing 构建 活动 拓扑 阻塞 blocking 只接收BPDU 禁用 disabled 强制关闭 STP 判定和BPDU交换的4大要素 STP收敛的3大步骤 Hello time根桥发送 配置BPDU 的时间间隔2s Forward delay 监听 和 学习 状态的持续时间15s Max ageBPDU的存储时间20s STP 控制的3定时器 交换机端口的5种状态 Configuration BPDU健康网络中的配置BPDU 主要 TCN BPDU不健康 即拓扑变化通知BPDU BPDU的2个类型 实施生成树 STP 生成树协议比较 协议标准所需资源收敛速度 CST802 1D低慢所有VLAN PVST Cisco高慢每VLAN RSTP802 1W中快所有VLAN RPVST Cisco很高快每VLAN MST802 1S中 高快VLAN列表 RSTP 802 1W 快速生成树协议 802 1W RSTP 802 1D STP能够在大约1分钟之内恢复连接 802 1W STP能够快速的收敛 原理 RSTP会选择一台交换机作为连接到活动拓扑的生成树的根 并为交 换机上的不同端口分配端口角色 在出现故障之后 交换机之间实施 明确的握手协议 完成快速的收敛 RSTP 802 1W RSTP端口状态 802 1D 802 1W Disable Blocking Discarding 丢弃 listening Learning Learning 学习 Forwarding Forwarding 转发 RSTP 802 1W RSTP端口角色 RSTP 802 1W RSTP端口角色 A是R的替代端口 5s内完成转换 B是DP的备份端口 1s内完成转换 D D D D D D RR RR A B RSTP 802 1W RSTP快速过渡到转发状态 边缘端口 配置边缘端口使用 spanning tree portfast命令 RSTP Proposal and Agreement Process Syn同步的过程 交换机A 将block所有的nonedge 端口 edge端口保持不变在 Syn的过程中 Root and switch A synchronize Ports on A come out of sync Proposal or agreement takes place between A and B Downstream RSTP Proposal and Agreement RSTP 802 1W 拓扑变更机制 802 1W拓扑变更机制1 交换机之间都发送BPDU 2 P A A BC D 根网桥 1 A BC D 根网桥 2A BC D 根网桥 3 RSTP Topology Change Mechanism 只有当非边缘端口从阻塞状态到转发状态的时候才会导致拓扑变更 与802 1D不同 连接丢失并不会产生拓扑的变更 换句话说 如果某个状态进入阻塞状态将不会导 致相应的网桥产生TC BPDU RPVST 生成树的配置 Cisco Catalyst交换机支持下列3类生成树 PVST RPVST MST 默认交换机为PVST RPVST RPVST 网络标识符 为每个VLAN运行一个独立的生成树实例 需要通过BID字段来 承载VLAN ID信息 使用扩展系统ID 网桥优先级MAC地址 网桥优先级MAC地址扩展系统ID 网桥 ID 8字节 网桥 ID 8字节 2 字节6 字节 4 Bit12 Bit48 Bit RPVST 生成树的配置和验证 配置模式 指定root secondary root 指定交换机的优先级 查看 show spanning tree vlan vlan id Switch config spanning tree mode rapid pvst Switch config spanning tree vlan 1 root primary Switch config spanning tree vlan 1 priority priority Switch config spanning tree vlan 1 root secondary MST 802 1S 多生成树 MST主要目的是降低与网络的物理拓扑相匹配的生成树实例的总数 进而降低交换机的CPU周期 Instance 1 maps to VLANs 1 500 Instance 2 maps to VLANs 501 1000 MST 802 1S MST区域 MST区域是指一组相互连接 并且具有相同MST配置的网桥 VLAN到MST的分组必须在同一个MST区域的所有网桥中保持一致 拥 有不同MST配置的网桥或运行802 1D协议的传统网桥则可以看做位于不 同的MST区域中 MST的配置中包括如下属性 1 包含数字和字母的配置名称 2 配置修订号 3 VLAN映射表 MST Regions MST 配置参数 Region Name Revision number VLAN association table MST 802 1S MST的扩展系统ID 扩展系统ID为实例编号 网桥优先级MAC地址 网桥优先级MAC地址扩展系统ID 网桥 ID 8字节 网桥 ID 8字节 2 字节6 字节 4 Bit12 Bit48 Bit MST实例编号包含 在扩展系统ID部分 MSTP生成树计算 CIST 公共与内部生成树 生成树的计算 1 在每个MST域内 MSTP根据VLAN和生成树实例的映射关系 针对不同的VLAN生成不同的生成树实例 2 MSTP将每个MST域作为单台交换机对待 通过计算 在MST域间生成连接交换网络内所有MST域的一棵 生成树 3 网络中的设备发送接收BPDU报文 在经过比较配置消息后 在整个网络中选择一个优先级最高的交换机 作为CIST的树根 MST 802 1S MST的配置 指定模式 配置参数 配置MST的primary 和 secondary roots Switch config spanning tree mode mst Switch config spanning tree mst configuration Switch config mst name name Switch config mst revision rev num Swit