STPRSTP原理和配置

STP&RSTP原理和配置,2.0,AddresslearningForward/filterdecisionLoopavoidance,ThreeSwitchFunctions,2.1.4ThreeSwitchFunctionsatLayer2,HowSwitchesFilterFrames,2.1.6Forward/FilterDecisions,BroadcastandMulticastFrames,TransmittingFramesthroughaSwitch,Cut-throughSwitchchecksdestinationaddressandimmediatelybeginsforwardingframe,Fragmentfree(modifiedcut-through)Cat1900DefaultSwitchchecksthefirst64bytesthenimmediatelybeginsforwardingframe,StoreandforwardCompleteframeisreceivedandcheckedbeforeforwarding,3.1LANSwitchTypes,如果一个网络存在环路，该网络将会发生什么现象？如何避免环路的存在?生成树协议解决了这一问题，同时还能提供链路冗余备份。,引入,理解生成树（STP）和快速生成树（RSTP）的基本原理掌握生成树（STP）和快速生成树（RSTP）的基本配置,培训目标,完成本课程的学习，您应该能够：,STP&RSTP基本原理STP/RSTP的基本配置,课程内容,透明网桥的应用,扩展局域网LAN的规模动态学习并记录站点的地址信息由于它的透明性，网络中的数据帧可能被持续循环转发，导致网络拥塞,广播在环路网络中的传播,LAN1,LAN2,1,1,1,1,2,2,2,3,3,3,PCA,PCA,生成树协议的产生,STP可以通过阻塞冗余的链路来消除网络中可能存在的循环路径但当前活动链路出现故障时，激活冗余备份链路，快速恢复网络连通性,ROOT,LANA,LANB,LANC,LAND,LANE,生成树协议的基本原理,各网桥之间相互传送BPDUs并完成如下任务：选择其中一个交换机作为树的根，即选择根桥；计算自己到根桥的最短路径；对于每一个LAN，首先选择距离根桥最近的网桥作为该LAN的指定网桥，处理该LAN上的数据转发；对于每一个网桥，选择距离根桥最近的一个端口作为该网桥的根端口，（从该端口到根桥的路径最优）；选择那些包含在生成树中的端口（指定端口）（除根端口以外的负责转发数据的端口）,桥协议数据单元-BPDU,BPDU主要包含如下主要信息：根桥ID（RootID）从指定网桥到根桥的最短路径（RootPathCost）指定网桥ID指定端口ID可以描述成如下形式：（RootID,RootPathCost,DesignatedBridgeID,DesignatedPortID）,构造BPDU,从接收到的BPDUs中选择最优的BPDU并计算自己的BPDU计算RootID：具有最高优先级的BPDU所指示的RootID计算RootPathCost：RootPathCost等于最优BPDU的RootPathCost与接收该BPDU的端口的花费之和如果自己是根桥，则RootPathCost等于0计算RootPort：接收最优BPDU的端口就是RootPort如果自己是根桥，则根端口为0。计算designatedport：由于转发数据包的那些端口（根端口出外）从指定端口发送自己的BPDU,如何判断最优BPDU?,最优BPDU具有最高优先级：假定有两个配置消息（BPDU）C1和C2,，那么：如果C1的RootID小于C2的RootID，则C1优于C2如果C1和C2的RootID相同，但C1的RootPathCost小于C2的RootPathCast，则C1优于C2如果C1和C2的RootID和RootPathCost都相同，但C1的DesignatedBridgeID小于C2的DesignatedBridgeID，则C1优于C2如果C1和C2的RootID、RootPathCost和DesignatedBridgeID都相同，但C1的PortID小于C2的PortID，则C1由于C2,如何处理链路故障？,HelloTime网桥周期性的向指定端口发送BPDU，周期为HelloTimeMessageAgeandMaxAge所有接收到的BPDU都有一个消息生存时间MessageAge，它随时间逐渐增加一旦有生存时间更小的BPDU收到，它自己的BPDU的生存时间将被更新如果生存时间达到最大生存时间MaxAge仍然没有收到新的BPDU，网桥则认为连接该端口的链路故障，并重新启动生成树的计算,临时环路和断路,ROOT,ROOT,由于链路故障，原来处于转发态的端口应该停止转发数据包而没有及时停止转发，网络将形成临时环路而原来处于阻塞状态的端口应该开始转发数据包，而没有及时开始转发，网络将暂时失去连通性,端口状态,端口的处理能力,不接收和发送任何消息,Disabled,Blocking,Listening,Learning,端口状态,Forwarding,不接受发送数据，接收但不发送BPDUs，且不进行地址学习,不接受发送数据，接收发送BPDUs，但不进行地址学习,不接受发送数据，接收发送BPDUs，且开始地址学习,接收发送所有数据，且进行地址学习,端口的状态迁移,Disabled,Listening,Blocking,Forwarding,Learning,1）端口使能STP,2）端口去使能STP或故障,3）端口被选为根端口或指定端口,4）端口被选为备份端口（Blocking）,5）经过一个ForwardDelay延时,（1）,（2）,（1）,（1）,（1）,（1）,（2）,（4）,（4）,（5）,（4）,（5）,（3）,（2）,（2）,（2）,MAC地址表的两个定时器,LANA,LANB,LANC,LANE,LAND,ROOT,B1,B2,B3,B4,采用两个定时器控制地址信息的刷新：当网络拓扑稳定时，采用较大的定时器控制地址信息的更新当网络拓扑发生变化时，采用较小的定时器控制地址信息的更新,拓扑改变消息的传播,ROOT,拓扑改变通知消息,拓扑改变响应,拓扑改变消息,1,3,2,4,4,5,5,STP的缺陷,当网路出现故障时，故障恢复时间太长：2倍ForwardDelay网络扩展受到限制，网络直径一般应小于7,快速生成树协议（RSTP）,RSTP改进了STP，并和STP采用相同的基本思想RSTP具有STP的所有功能RSTP能够大大缩短网路故障恢复时间,快速生成树协议改进（一）,如果原根端口已经进入阻塞状态，并且连接新的根端口的邻居网桥的指定端口也已经进入转发状态，则新的根端口可以立即进入转发状态（Forwarding）,LANB,TOROOT,LANB,LANA,LANA,F,F,DesignatedPort,RootPort,BlockedPort,F,LANA,LANA,F,F,RootPort,BlockedPort,F,TOROOT,DesignatedPort,DesignatedPort,DesignatedPort,快速生成树协议改进（二）,指定端口可以和邻居进行握手操作，以便快速进入转发状态,LANB,LANA,F,握手请求消息,握手响应消息,1,2,3,4,DesignatedPort,RootPort,注意！,拓扑改变消息传播的两个注意事项：握手只能发生在点到点的链路上完成第一次握手后，响应网桥的非边缘端口需要变成Discarding状态，并向邻居发起新的握手,LANA,LANB,LANC,LANA,F,F,F,非点到点的链路,握手信号的扩散,DesignatedPort,DesignatedPort,DesignatedPort,快速生成树协议改进（三）,边缘端口（如直接连接主机而不连接其它网桥的端口）可以直接进入转发状态，不需要任何延时。,LANB,LANC,LANA,EdgePort,LAND,F,TOROOT,BlockedPort,DesignatedPort,STP&RSTP基本原理STP&RSTP的基本配置,课程内容,STP基本配置,使能/禁止STP功能（系统视图）Quidwaystpenable/disable使能/禁止端口的STP功能Quidway-Ethernet0/1stpenable/disable,STP协议参数配置,STP具有如下可配置参数：桥优先级BridgePriority端口优先级PortPriority连接端口的链路花费PortPathCost三个重要的定时器：HelloTimeMaxAgeForwardDelay网络直径BridgeDiameter,桥优先级的配置,桥ID（BridgeID）由两部分组成：BridgePriority+BridgeMacAddress配置桥优先级BridgePriorityQuidwaystpprioritybridge-priority,链路花费的配置,配置端口对应链路的花费值：Quidway-Ethernet0/1stpcostcost端口对应链路的花费缺省值决定于带宽：,接口的带宽,可选取值范围,10Mb/s,100Mb/s,1Gb/s,10Gb/s,2,000,200,20,2,20020,000,202,000,2200,220,1200,000,1200,000,1200,000,1200,000,缺省值,推荐取值范围,端口优先级的配置,端口ID（PortID）由两部分组成：PortPriority+PortnumberConfiguretheportPriorityQuidway-Ethernet0/1stpportp