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STP与RSTP的配置
局域网中的冗余链路 学习目标 通过本章的学习,希望您能够: 理解局域网的冗余拓扑 理解交换环路带来的问题 理解生成树协议 理解快速生成树协议 掌握STP与RSTP的配置 理解端口聚合的概念 掌握端口聚合的配置 本章内容 冗余拓扑 生成树协议 快速生成树协议 STP与RSTP的配置 以太网端口聚合 课程议题 交换网络内的冗余拓扑 减少单点故障,增加网络可靠性 产生交换环路,会导致: 广播风暴 多帧复制 MAC地址表抖动 广播风暴 广播信息在网络中不停地转发,直至导致交换机出现超负荷运转,最终耗尽所有带宽资源、阻塞全网通信 多帧复制 单播的数据帧被多次复制传送到目的站点 MAC地址表抖动 由于相同帧的拷贝在交换机的不同端口上被接收而引起的 MAC地址表不稳定 本章内容 冗余拓扑 生成树协议 快速生成树协议 STP与RSTP的配置 以太网端口聚合 课程议题 生成树协议概述 IEEE 802.1d STP(生成树协议,Spanning-Tree Protocol)协议: 使冗余端口置于“阻塞状态” 网络中的计算机在通信时,只有一条链路生效 当这个链路出现故障时,将处于“阻塞状态”的端口重新打开,从而确保网络连接稳定可靠 生成树协议的BPDU 交换机或者网桥之间周期性地发送STP的桥接协议数据单元(Bridge Protocol Data Unit ,BPDU),用于实现STP的功能 每2秒发送一次的二层报文 组播发送,组播地址为:01-80-C2-00-00-00 BPDU的传播 STP刚启动时,每台交换机都认为自己是根网桥,向外泛洪BPDU 当交换机的一个端口收到高优先级的BPDU(更小的Root BID或者更小的Root Path Cost等等)就在该端口保存这些信息,同时向所有端口更新并传播信息 如果收到比自己低优先级的BPDU,交换机就丢弃该信息 BPDU的传播 BPDU传播的最终结果: 网络中选择了一个交换机为根网桥(Root Bridge) 每个交换机都计算到根网桥(Root Bridge)的最短路径 除根网桥外的每个交换机都有一个根端口(Root Port),即提供最短路径到Root Bridge的端口 每个LAN都有了指定交换机(Designated Bridge),位于该LAN与根交换机之间的最短路径中指定交换机和LAN相连的端口称为指定端口(Designated port) 根端口(Roor port)和指定端口(Designated port)进入转发Forwarding状态 其他的冗余端口就处于阻塞状态(Blocking) STP的路径成本 路径成本的计算和链路的带宽相关联 根路径成本就是到根网桥的路径中所有链路的路径成本的累计和 修订前后的802.1d路径成本 : 网桥ID 用于选举根网桥:最低网桥ID的交换机将成为根网桥 网桥优先级取值范围:0到65535;默认值:32768(0x8000) 首先判断网桥优先级,优先级最低的网桥将成为根网桥 如果网桥优先级相同,则比较网桥MAC地址,具有最低MAC地址的交换机或网桥将成为根网桥 端口ID 参与选举根端口 端口优先级是从0到255的数字,默认值是128(0x80) 端口优先级越小,则优先级越高 如果端口优先级相同,则编号越小,优先级越高 STP的工作过程 第一步:选举一个根网桥; 第二步:在每个非根网桥上选举一个根端口; 第三步:在每个网段上选举一个指定端口; 第四步:阻塞非根、非指定端口。 选举根网桥 依据网桥ID选举根网桥,ID值最小者当选 根网桥每2s发送一次BPDU 选举根端口 在非根交换机上选举根端口 选举依据: 根路径成本最小 发送网桥ID最小 发送端口ID最小 选举指定端口 每个网段中选取一个指定端口 用于向根交换机发送流量和从根交换机接收流量 选举依据: 根路径成本最小 所在交换机的网桥ID最小 端口ID最小 阻塞非根非指定端口 阻塞非根、非指定的端口,形成逻辑上无环路的拓扑结构 STP的端口状态 STP的端口状态 阻塞状态(Blocking) 不能接收或者传输数据,不能把MAC地址加入地址表,只能接收BPDU 监听状态(Listening) 不能接收或者传输数据,也不能把MAC地址加入地址表,但可以接收和发送BPDU 学习状态(Learning) 不能传输数据,但可以发送和接收BPDU,也可以学习MAC地址 转发状态(Forwarding) 能够发送和接收数据、学习MAC地址、发送和接收BPDU 生成树拓扑变更 生成树拓扑变更 发生变化的交换机会在根端口上每隔hello time时间就发送TCN BPDU(拓扑变化通知BPDU),直到生成树上游的指定网桥邻居确认了该TCN(拓扑变化通知)为止 当
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