生成树协议(STP)

1、 理论部分理论部分技能展示技能展示学习目标理解STP的工作原理重、难点端口选举过程2本章结构本章结构STP工作原理工作原理生成树算法及验证生成树算法及验证BPDUSTP的收敛的收敛生成树协议生成树协议交换网络环路的产生交换网络环路的产生STP简介简介STP概述概述STP的应用的应用STP与与VLAN的关系的关系PVST+的配置命令的配置命令PVST+的配置案例的配置案例3交换网络环路的产生交换网络环路的产生 广播风暴的形成广播风暴的形成SW3PC1PC2F0/2F0/2F0/1F0/1广播广播广播广播F0/1F0/2SW2SW1广播广播SW2和和SW3从所有非接从所有非接收端口转发广播收端口转

2、发广播最终形成广播风暴最终形成广播风暴4STP介绍介绍 STP Spanning Tree Protocol(生成树协议生成树协议)SW3SW2SW1 逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生当线路故障，阻塞接口被激活，恢复通信，起备份线当线路故障，阻塞接口被激活，恢复通信，起备份线路的作用路的作用5STP的算法的算法 生成树算法分为生成树算法分为3个步骤：个步骤： 选择根网桥（Root Bridge） 选择根端口（Root Ports） 选择指定端口（Designated Ports）6选择根网桥选择根网桥 网桥网桥ID（BID） 网桥ID是唯一的 选择交换网络中

3、网桥ID最小的交换机成为根网桥2 2字节字节6 6字节字节取值范围：取值范围：0 0 6553565535缺省值：缺省值：3276832768 网桥优先级网桥优先级网桥的网桥的MACMAC地址地址7STP选择根网桥实例选择根网桥实例 以此拓扑为例，介绍以此拓扑为例，介绍STP的计算过程的计算过程 根据网桥ID选择根网桥SW2优先级：优先级：4096MAC地址：地址： 000d.2800.b100优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b101优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b102SW3SW1Root Bridge100M100M10

4、0M8选择根端口选择根端口 选择根端口的依据：选择根端口的依据： 到根网桥最低的根路径成本 直连的网桥ID最小 端口ID最小根路径成本根路径成本 网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和SW2SW3SW1路径成本：路径成本：1919路径成本：路径成本：100100SW3的的Port 1根路径成本根路径成本19100119Port 19路径成本路径成本 路径成本根据链路带宽规定路径成本根据链路带宽规定链路带宽（链路带宽（MbpsMbps）路径成本路径成本1010016624539100191551462261000410000210 端口端口ID 端口端口ID格式格式8 8位位 端口优先级端口优先

5、级端口编号端口编号8 8位位取值范围：取值范围：0 0 255255缺省值：缺省值：12812811STP根端口选举实例根端口选举实例 在非根网桥上，选择一个根端口（在非根网桥上，选择一个根端口（RP）SW2优先级：优先级：4096MAC地址：地址： 000d.2800.b100优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b101优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b102SW3SW1Root Bridge在在SW1SW1和和SW3SW3上，到达上，到达SW2SW2最近的端口是根端口最近的端口是根端口Root Port100M100M100M

6、Root Port12选择指定端口选择指定端口 根桥上的端口全是指定端口根桥上的端口全是指定端口 在每个网段上，选择在每个网段上，选择1个指定端口个指定端口 非根桥上的指定端口，选择顺序：非根桥上的指定端口，选择顺序： 根路径成本较低 所在的交换机的网桥ID的值较小 端口ID的值较小13STP选择指定端口实例选择指定端口实例 在每个网段选择在每个网段选择1个指定端口（个指定端口（DP）SW2优先级：优先级：4096MAC地址：地址： 000d.2800.b100优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b101优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.28

7、00.b102SW3SW1Root BridgeRoot Port100M100M100MRoot Port根网桥上的端口根网桥上的端口都是指定端口都是指定端口在这个网段上，在这个网段上，B B的的网桥网桥IDID较小，所以较小，所以B B上的端口为指定端口上的端口为指定端口这个端口既不是根端口，这个端口既不是根端口，也不是指定端口，也不是指定端口，STPSTP将这将这个端口阻塞（个端口阻塞（BlockBlock）DPDPDP14STP的计算结果的计算结果 最终形成逻辑结构无环拓扑最终形成逻辑结构无环拓扑SW2优先级：优先级：4096MAC地址：地址： 000d.2800.b100优先级：优先

8、级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b101优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 000d.2800.b102SW3SW1100M100M100M备份链路备份链路15STP算法的验证算法的验证3-1 两条不等速率链路连接的两台交换机的两条不等速率链路连接的两台交换机的STP选举选举SW1优先级：优先级：32768 MAC地址：地址： 001f.caff.1000优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 0021.1ba5.6980SW2100M10MF0/24F0/23F0/24F0/23Root BridgeRoot PortDPSW1#show spannin

9、g-tree VLAN0001 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 32769 Address 001f.caff.1000 This bridge is the root Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1) Address 001f.caff.1000 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 1

10、5 sec Aging Time 300Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type- - - - - -Fa0/23 Desg FWD 100 128.25 P2p Fa0/24 Desg FWD 19 128.26 P2p根网桥信息根网桥信息本地交换机信息本地交换机信息本地交换机接口信息本地交换机接口信息SW2#show spanning-tree VLAN0001 Spanning tree enabled protocol ieee Root ID Priority 32769 Address 001f.caff.1000 Cost 19 Port 26

11、(FastEthernet0/24) Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Bridge ID Priority 32769 (priority 32768 sys-id-ext 1) Address 0021.1ba5.6980 Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec Aging Time 15 Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type- - - - - -Fa0/23 Altn BLK 100 128.25 P2pFa0/2

12、4 Root FWD 19 128.26 P2p端口端口2323阻塞阻塞2424为根端口为根端口根网桥端口根网桥端口都是指定端口都是指定端口16SW1优先级：优先级：32768 MAC地址：地址： 001f.caff.1000优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 0021.1ba5.6980SW2100M100MF0/23F0/23F0/24F0/24STP算法的验证算法的验证3-2 两条等速率链路连接的两台交换机的两条等速率链路连接的两台交换机的STP选举选举Root BridgeRoot PortDP选择根端口时，比较接收到的对端端口选择根端口时，比较接收到的对端端口IDID值值1

13、7SW1STP算法的验证算法的验证3-3 三台交换机的生成树协议选举三台交换机的生成树协议选举SW2优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 0021.1ba5.6980优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 0021.d780.7400优先级：优先级：32768MAC地址：地址： 001f.caff.1000SW3Root BridgeRoot Port100M100M100MRoot PortDPDPDPF0/23F0/24F0/24F0/24F0/23F0/2318PVST+的配置命令的配置命令2-1 启用生成树命令启用生成树命令Switch（config）#spanning-

14、tree vlan vlan-list 指定根网桥指定根网桥Switch（config）#spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-prioritySwitch（config）#spanning-tree vlan vlan-list root primary | secondary 修改端口成本修改端口成本Switch（config-if）#spanning-tree vlan vlan-list cost cost 修改端口优先级修改端口优先级Switch（config-if）#spanning-tree vlan vlan-list port-priority prio