生成树理论基础.docx

生成树和快速生成树的原理这章主要介绍了stp和rstp的作用和工作机制。现在搭建一个局域网，最主要的方式是采用以太类型，用交换的形式，用交换网络的形式实现我们的局域网互连。交换网的优点：*灵活部署，可以很方便的实现组网，还可以采用渐进式方式部署交换网络。*效率高*可以很方便的部署冗余链路虽然交换网比较方便，但是有可能在架构网络后对其进行扩容，而扩容的时候没有考虑清楚原来部署的网络的情况，从而在实现网络互联的时候带来了交换回路；另外在实现冗余的时候也会带来有关的回路，有回路的话就会带来广播风暴，会导致有关多个数据帧的复制以及使得交换机的mac地址表不稳定。因此在我们部署交换网络的时候，虽然渐进式的投资和冗余链路都要考虑，但在保证有关冗余链路的同时，我们不能让它出现回路。因此应该在搭建的交换网络环境下让它组成一棵交换网络的树，这个树就是这里所介绍的生成树。生成树的目的就是使得交换网络没有任何的回路出现。快速生成树协议：冗余和回路是两个概念，冗余是指物理链路上的一个备份，而回路可以是物理上的也可以是逻辑上的。学习目标：学习完本课程，您应该能够：*了解STP协议产生的背景*掌握STP工作原理*掌握RSTP工作原理*熟练运用华为STP协议命令透明桥接概述：什么叫做透明桥，透明，英文叫做transparence，透明这个概念主要是从用户这个角度来说的，在网络开始发展的时候，网络都是终端与终端互联的，没有网络介质来实现它的网络互连，当网络慢慢扩大的时候呢，这种直接相连的网络就不容易扩展，于是就出现了总线形式和交换形式的局域网。交换机在处理用户数据帧的时候，它只是会察看这个数据帧，而不会对数据帧做任何的修改，也就是说从源发送出去一直到目的地接收到这个数据帧，它的结构是一模一样没有任何变化的，也就是说对用户来说根本不能意识到曾经有个交换机在给他们做数据的转发，这就是所谓的透明的概念。透明网桥的特征：*拥有拓展lan的能力*自主动态学习站点的地址信息（第二层地址）透明网桥存在的问题问题：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。为什么要引入生成树，主要是因为在你的交换网络中已经带来了回路，生成树的目的就是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。这里的阻断是指逻辑上的把一个端口阻塞，被阻塞的端口状态是可以变化的，当网络发生变化了之后，这个被阻塞得端口会重新考虑自己的角色，是回到转发状态呢还是继续保持阻塞状态，他会有一些选举原则来控制。所以说，我们采用生成树协议，它实际上就是要找到一种算法，这个算法就是用来阻断冗余链路中的回路，来实现一个没有回路的转发路径树，下面来看一个例子：S1----------S2(ROOT)---------LAN-D------S3|????????????? |??????????????????????????? ||????????????? |??????????????????????????? ||????????????? |??????????????????????????? |LAN-A??????? LAN-B????????????????????????? ||?????????? // | \????????????????????????? ||????????? //? |? \???????????????????????? ||?? //====//?? |?? \-------\??????????????? ||? //????????? |??????????? \?????????????? || //?????????? |???????????? \????????????? |S4----------LAN-C===========S5===========LAN-E在这5个交换机里面，我们运行了生成树协议，生成树协议会自动选择阻断那些链路来实现一个没有回路的路径，在上图中，双线表示被阻断的链路，同时会选择一个交换机作为一个根，这个根是作为生成树的根，以根为出发点到达各个交换机和各个网段，都是一个没有回环的一条路经，这就像一棵树一样从树根到树叶，没有说从树叶又回到树根的，这样来使得这个交换网络不会出现回路，一旦某条链路断开连接的话，那么会进行重新计算，通过改变端口的状态，使得原来被阻塞的端口回到转发状态上，于是就保证了LAN的畅通，也就是说，对于这些被阻断的链路，它状态要想发生变化，它的前提是在运行了生成树之后选择转发的链路发生了变化，比如断掉了，那么这些被阻塞的链路会重新回到转发状态，也就是说当前活动的路径发生了故障的时候就会激活原来被阻塞的作为冗余备份的链路，从而恢复网络的连通性。生成