计算机网络技术第14章 生成树协议.ppt

1、第14章 生成树协议,主要内容,14.1 冗余和交换环路问题 14.2 生成树协议 14.3 检查生成树协议的命令,14.1 冗余和交换环路问题,14.1.1 冗余对于网络的重要意义 14.1.2 交换环路所带来的危害,14.1.1 冗余对于网络的重要意义,添加备份的链路和备份的设备实现冗余。 网络设备的故障率远远低于线路的故障率。,14.1.1 冗余对于网络的重要意义,14.1.1 冗余对于网络的重要意义,14.1.2 交换环路所带来的危害,1 产生广播风暴 2 出现帧的复制现象 3 MAC地址表不稳定,1 产生广播风暴,2 出现帧的复制现象,2 出现帧的复制现象,2 出现帧的复制现象,3

2、MAC地址表不稳定,3 MAC地址表不稳定,3 MAC地址表不稳定,14.2 生成树协议,14.2.1 生成树协议的原理 14.2.2 生成树协议的算法 14.2.3 交换机之间使用BPDU传递交换机的信息 14.2.4 端口的状态 14.2.5 快速生成树协议,14.2.1 生成树协议的原理,交换网络中，环路往往是多个环路同时存在的。 交换网络中，交换设备越多，拓扑结构越复杂，产生的环路越多。 成为具有冗余性的无环路网络，就要利用软件算法逻辑地阻塞一些交换机的端口。 负责在逻辑上解决环路问题的算法是生成树协议。目的是在网络中把复杂的环路变成简单且无环路的树型结构。,One root brid

3、ge per network One root port per nonroot bridge One designated port per segment Nondesignated ports are unused,Spanning-Tree Operation,14.2.2 生成树协议的算法,根交换机，称为根桥。 交换机的优先级+MAC地址 Cisco的交换机的优先级：065535，默认优先级是32768，如果不使用命令改变优先级，优先级是相同的。 往往是比较交换机的MAC地址， MAC地址最小的交换机成为根桥。 根桥的所有端口都不能是阻塞状态。,标志端口（designated por

4、t ） 根桥的所有端口是标志端口。 每一个网段有一个标志端口。 标志端口不能被阻塞。,根端口（ root port ） 每一台非根桥的交换机，都有一个端口成为根端口。 根端口是该交换机上到达根桥路经开销最小的端口。 根端口不能被阻塞。 路径开销是到达某个目的设备的路径上一系列端口开销的和。 路径开销相同时，把端口ID小的作为根端口。,端口开销,生成树算法：确定根桥、标志端口、根端口、阻塞端口、标志端口。 确定阻塞端口：比较MAC地址， MAC地址较大的端口被阻塞。,路径开销相同时，把端口ID小的作为根端口,14.2.3 交换机之间使用BPDU传递交换机的信息,桥协议数据单元： BPDU = Bridge Protocol Data Unit (default = sent every two seconds) 交换机进行生成树协议的计算，就是依靠学习别的交换机发出的BPDU知道其他交换机的信息，对这些信息进行处理，以决定端口的状态。,14.2.4 端口的状态,阻塞（Blocking）,延时20秒。开始启动时。 监听（Listening），延时15秒。学习BPDU。 学习（Learning），延时15秒。计算生成树；学习MAC地址。 转发（Forwarding）。开始工作。 当交换机出现故障，向根交换机发送BPDU。所