1、杭州华三通信技术杭州华三通信技术 第第0606章章第06章 STP原理和基本配置介绍日期：杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播n 生成树背景生成树背景n STPn RSTPn MSTPn 生成树协议的配置生成树协议的配置目录路径回环的影响物理段 A物理段 B1111222333PCAPCBSWASWBSWCSTP的作用通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环当前路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络连通性ROOT物理段 A物理段 C物理段 E物理段 B物理段 Dn 生成树背景生成树背景n STPn RSTPn MSTPn 生成树协议的配置生成树协议的配置目录
2、生成树协议SWASWBSWCSTP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）是用于在局域网中消除数据链路层物理环路的协议。通过在桥之间交换BPDU（Bridge Protocol Data Unit，桥协议数据单元），来保证设备完成生成树的计算过程。BPDUBPDUBPDU配置BPDU的生成和传递 配置BPDU包含以下重要信息，完成生成树计算 根桥ID（RootID）根路径开销（RootPathCost）指定桥ID（DesignatedBridgeID）指定端口ID（DesignatedPortID）各台设备的各个端口在初始时生成以自己为根桥（Root Bridge）的配置消
3、息，向外发送自己的配置消息 网络收敛后，根桥向外发送配置BPDU，其他的设备对该配置BPDU进行转发根桥的选举SWASWBSWC桥ID由桥优先级（BridgePriority）和桥MAC地址（BridgeMacAddress）组成桥ID小的桥被选举为根桥BridgeID:0.0000-0000-0000BridgeID:16.0000-0000-0001BridgeID:0.0000-0000-0002端口角色的确定SWASWBSWC根桥上的所有端口为指定端口（Designated Port）在非根桥上选举根路径开销（RootPathCost）最小的端口为根端口（Root Port）每个物理段
4、选出根路径开销最小的桥作为指定桥（Designated Bridge），连接指定桥的端口为指定端口不是根端口和指定端口的其余端口被STP置为阻塞状态RootDPDPRPDPRPAPCost=10Cost=20Cost=30根路径开销SWASWBSWC根路径开销（RootPathCost）是到达根的路径上所有链路开销（Cost）的代数和非根桥进行根端口选举时，根路径开销最小的端口为根端口物理段进行指定桥选举时，路径开销最小的桥为指定桥Root1000M100M1000M10M100M10MCost=10Cost=20Cost=30通过桥ID决定端口角色SWASWBSWC在根路径开销相同时，所连网
5、段指定桥ID最小的端口为根端口在根路径开销相同时，桥ID最小的桥被选举为物理段上的指定桥，连接指定桥的端口为指定端口RootDPDPRPDPRPAPCost=10Cost=10RPCost=10SWDDPCost=10BridgeID:0.0000-0000-0002BridgeID:0.0000-0000-0001DPAP通过端口ID决定端口角色SWASWB在根路径开销、指定桥ID都相同的情况下，所连指定端口ID小的端口为根端口RootG0/1G0/2APCost=10Cost=10RPBridgeID:0.0000-0000-0001端口状态端口角色端口角色端口状态端口状态端口行为端口行为
6、未启用未启用STP功能的端口功能的端口Disabled不收发不收发BPDU报文，接收或报文，接收或转发数据转发数据非指定端口非指定端口或根端口或根端口Blocking接收但不发送接收但不发送BPDU，不接，不接收或转发数据收或转发数据-Listening接收并发送接收并发送BPDU，不接收，不接收或转发数据或转发数据-Learning接收并发送接收并发送BPDU，不接收，不接收或转发数据或转发数据指定端口或指定端口或根端口根端口Forwarding接收并发送接收并发送BPDU，接收并，接收并转发数据转发数据端口状态迁移ForwardingLearningListeningBlockingFor
7、warding Delay时间Forwarding Delay时间端口被选为指定端口或根端口后，需要从Blocking状态经Listening和Learning才能到Forwarding状态默认的Forwarding Delay时间是15秒生成树的不足l 端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的Forwarding Delay时间l 如果网络中的拓扑结构变化频繁，网络会频繁地失去连通性SWASWBSWCDPDPRPDPRPServer每次拓扑变化，我都至少有30秒的时间无法访问服务器！n 生成树背景生成树背景n STPn RSTPn MSTPn 生成树协议的配置生成树协议的配置目录RSTP R
8、STP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）是STP协议的优化版 RSTP具备STP的所有功能 RSTP可以实现快速收敛 在某些情况下，端口进入转发状态的延时大大缩短，从而缩短了网络最终达到拓扑稳定所需要的时间。RSTP的改进STP行为行为RSTP行为行为端口被选端口被选为根端口为根端口默认情况下，默认情况下，2倍的倍的Forwarding Delay的的时间延迟。时间延迟。存在阻塞的备份根端口情况下，存在阻塞的备份根端口情况下，仅有数毫秒延迟。仅有数毫秒延迟。端口被选端口被选为指定端为指定端口口默认情况下，默认情况下，2倍的倍的Forwarding De
9、lay的的时间延迟。时间延迟。在在指定端口是指定端口是非非边缘端口边缘端口的情况的情况下下，延迟取决因素较多。延迟取决因素较多。在在指定端口是边缘端口指定端口是边缘端口的情况下的情况下，指定端口可以直接进入转发状态指定端口可以直接进入转发状态，没有延迟。没有延迟。n 生成树背景生成树背景n STPn RSTPn MSTPn 生成树协议的配置生成树协议的配置目录生成树协议STP(802.1D)协议，协议，版本号为 0。RSTP(802.1W)协议，协议，版本号为 2。MSTP(802.1S)协议，协议，版本号为 3。传统STP的问题Trunk链路上实际上运行着多个VLAN所有VLAN共用一棵生成
10、树无法实现不同VLAN在多条Trunk链路上的负载均衡所有所有VLAN均均在此阻塞在此阻塞三种生成树协议的比较STP的特性 解决环路RSTP的特性 解决环路 快速收敛 根端口快速进入转发状态 采用握手机制实现端口的快速转发 设置边缘端口实现快速转发MSTP的特性 解决环路 快速收敛 多棵生成树实现负载均衡(不同VLAN的流量可以按照不同的路径进行转发)MSTP实例A:VLAN1100实例B:VLAN101200实例实例A阻塞阻塞实例实例B转发转发实例实例B阻塞阻塞实例实例A转发转发MSTP工作原理图示工作原理图示n 生成树背景生成树背景n STPn RSTPn MSTPn 生成树协议的配置生成
11、树协议的配置目录STP基本配置 开启设备STP特性 关闭端口的STP特性 配置STP的工作模式 Switch stp enableSwitch-Ethernet1/0/1 stp disableSwitch stp mode stp|rstp|mstp STP可选配置 配置当前设备的优先级 配置端口为边缘端口 Switch stp instance instance-id priority prioritySwitch-Ethernet1/0/1 stp edged-port enableSTP配置示例核心接入用户SWASWBSWCE1/0/1SWAstp enableSWAstp prior
12、ity 0SWBstp enableSWBstp priority 4096SWCstp enableSWCinterface Ethernet 1/0/1SWC-Ethernet1/0/1 stp edged-port enable当前工作模式当前工作模式SWAdisplay stp-CIST Global InfoMode MSTP-CIST Bridge :32768.000f-e23e-f9b0Bridge Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20CIST Root/ERPC :32768.000f-e23e-f9b0/0CIST R
13、egRoot/IRPC :32768.000f-e23e-f9b0/0CIST RootPortId :0.0BPDU-Protection :disabledBridge Config-Digest-Snooping :disabledTC or TCN received :0.STP监控与维护当前桥当前桥ID端口角色端口角色SWAdisplay stp brief MSTID Port Role STP State Protection 0 Ethernet1/0/1 DESI FORWARDING NONE 0 Ethernet1/0/2 DESI FORWARDING NONE.端口状态端口状态实例实例ID
