生成树原理.ppt

DA000028 生成树原理 2.0 透明网桥的应用 拓展LAN的能力。 自主动态学习站点的地址信息。 问题：一般的透明网桥不会对转发的报文做任何记号，这样，如果网络中存在回路，则有可能报文在回路中不断循环转发，造成网络拥塞。 路径回环的产生 为什么引入生成树协议 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 当前活动路径发生故障时激活冗余备份链路恢复网络连通性 生成树协议的基本原理 基本思想：在网桥之间传递特殊的消息（配置消息），包含足够的信息做以下工作： 从网络中的所有网桥中，选出一个作为根网桥（Root） 计算本网桥到根网桥的最短路径 对每个LAN，选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥，负责所在LAN上的数据转发 网桥选择一个根端口，该端口给出的路径是此网桥到根桥的最佳路径 选择除根端口之外的包含于生成树上的端口（指定端口） 配置消息的内容 配置消息也被称作桥协议数据单元（BPDU） 主要内容包括 根网桥的Identifier（RootID） 从指定网桥到根网桥的最小路径开销（RootPathCost） 指定网桥的Identifier 指定网桥的指定端口的Identifier 即（RootID，RootPathCost，DesignatedBridgeID，DesignatedPortID） 配置消息格式 DMA：目的MAC地址 配置消息的目的地址是一个固定的桥 的组播地址（0x0180c2000000） SMA：源MAC地址 即发送该配置消息的桥MAC地址 L/T：帧长 LLC Header：配置消息固定的链路头 Payload：BPDU数据 配置消息的处理 将各个端口收到的配置消息和自己的配置消息做比较，得出优先级最高的配置消息更新本身的配置消息，主要工作有： 选择根网桥RootID：最优配置消息的RootID 计算到根桥的最短路径开销RootPathCost：如果自己是根桥，则最短路径开销为0，否则为它所收到的最优配置消息的RootPathCost与收到该配置消息的端口开销之和 选择根端口RootPort：如果自己是根桥，则根端口为0，否则根端口为收到最优配置消息的那个端口 选择指定端口：包括在生成树上处于转发状态的其他端口 从指定端口发送新的配置消息 如何确定最优的配置消息 配置消息的优先级比较原则，假定有两条配置消息C1和C2，则： 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，则C1优于C2 如果C1和C2的RootID和RootPathCost相同，但C1的TransmitID小于C2，则C1优于C2 如果C1和C2的RootID、RootPathCost和TransimitId相同，但C1的PortID小于C2，则C1优于C2 一个接受并处理配置消息的例子 根据收到配置消息的优先级，选择Port4为根端口，选择Port1和Port2为指定端口，同时阻塞端口Port3和Port5。 从Port1和Port2发送新的配置消息：（23，15，81），其中， RootId = 23 RootPathCost = 14+1 = 15 RootPort = Port4 链路故障怎么办 Hello Time 网桥从指定端口以Hello Time为周期定时发送配置消息。 Message Age和Max Age 端口保存的配置消息有一个生存期Message Age字段，并按时间递增。每当收到一个生存期更小的配置消息，则更新自己的配置消息。当一段时间未收到任何配置消息，生存期达到Max Age时，网桥则认为该端口连接的链路发生故障，进行故障的处理。 链路故障处理一 Port4的配置消息生存期超时了, 则抛弃该配置消息, 重新进行生成树计算, 选择Port3为新的根端口，而网桥81的配置消息没有变化 链路故障处理二 Port3的配置消息生存期也超时了，则抛弃该配置消息，重新进行生成树计算，选择Port5为新的根端口，网桥81的配置消息变为（23，16，81） 链路故障处理三 Port5的配置消息生存期也超时了，则抛弃该配置消息，以自己为根桥发送配置消息（81，0，81），直到从任一个端口收到优先级更高的配置消息 临时回路的问题 当拓扑结构发生变化，新的配置消息要经过一定的时延才能传播到整个网络，在所有网桥收到这个变化的消息之前： 若旧拓扑结构中处于转发的端口还没有发现自己应该在新的拓扑中停止转发，则可能存在临时的回环； 若旧的拓扑结构中阻塞的端口还没有发现自己应该在新的拓扑结构中开始转发，则可能造成网络暂时失去连通性。 如何避免临时回路 端口由阻塞状态进入转发状态时，要经过一定时间的延时，这个时间起码是配置消息传播到整个网