《生成树协议S》课件.pptVIP

**********************生成树协议S生成树协议是一种网络协议，用于在以太网网络中防止环路产生。生成树协议S是一种新的生成树协议，它具有更高的效率和更强的安全性。生成树协议简介桥接设备生成树协议用于避免网络环路，保证网络连接可靠性。生成树协议通过桥接设备（例如交换机）之间的协商，选择最佳路径，阻止环路形成，确保数据传输顺利。链路冗余生成树协议支持链路冗余，确保网络连接的可靠性。当一个连接失效时，生成树协议会迅速切换到另一个连接，保证网络的正常运行。网络拓扑生成树协议通过分析网络拓扑结构，选择最佳路径，确保网络的稳定运行。生成树协议可以适应网络拓扑变化，保证网络的灵活性和适应性。生成树协议的由来随着网络规模的不断扩大，网络拓扑结构变得越来越复杂，网络中环路的出现导致了广播风暴问题，严重影响了网络性能。为了解决这个问题，人们提出了生成树协议。1广播风暴网络中环路导致广播信息不断循环传播，占用网络带宽2网络性能下降广播风暴导致网络延迟和数据传输效率降低3生成树协议通过计算生成树，隔离网络环路，确保网络稳定生成树协议的基本思想消除环路生成树协议的核心是构建无环的网络拓扑结构。冗余路径在网络中保留多条路径，以确保网络的健壮性和可扩展性。优化流量通过选择最佳路径，避免数据包在环路中无限循环，提高网络性能。生成树协议的工作原理生成树协议通过在网络中建立一棵逻辑树来消除环路，确保数据帧不会在网络中无限循环。1桥接网络当网络设备检测到环路时，生成树协议会阻止环路中多余的链路。2选举根桥网络中所有桥接设备会选举一个根桥，作为树的根节点。3路径计算每个桥接设备会计算到根桥的最短路径，并选择最优路径。4状态转换桥接设备上的端口会根据路径计算结果和网络状态进行转换。通过这种方式，生成树协议确保了数据帧仅通过最短路径传递，避免环路造成网络拥塞和数据丢失。生成树协议的关键角色根桥网络中所有网桥的参考点，负责协调网络拓扑。指定端口每个网桥连接到根桥的最优路径。备份端口在指定端口出现故障时，作为备用路径。阻塞端口在网络中形成环路时，阻止数据传输。生成树协议的数据帧格式生成树协议使用专用的数据帧格式，包含以下关键字段：帧类型：标识帧类型为BPDU协议版本：当前使用的是Spanning-TreeProtocol版本2根桥优先级：标识网桥在选举根桥过程中的优先级根桥ID：标识网络中的根桥根路径开销：从根桥到网桥的路径开销发送桥ID：发送BPDU的网桥ID端口ID：发送BPDU的端口ID年龄：BPDU在网络中传播的时间最大年龄：BPDU在网络中的最大生存时间发送时间：BPDU最后一次发送的时间消息类型：标识BPDU的类型，如配置BPDU或数据BPDU端口状态：标识端口的状态，如阻塞、监听、学习或转发生成树状态机阻塞状态端口处于阻塞状态，不转发数据帧。此状态的端口无法学习MAC地址信息，也不参与生成树的计算。监听状态端口处于监听状态，可以接收并处理数据帧，但不会转发数据帧。学习状态端口处于学习状态，可以接收、学习并转发数据帧。端口会记录所有通过它的数据帧的源MAC地址信息。转发状态端口处于转发状态，可以正常接收、学习和转发数据帧。生成树算法的执行过程1根桥选举每个网桥都发送BPDU帧，包含自身优先级和BPDUID。优先级最低的网桥成为根桥。2端口状态转换端口状态从阻塞、监听、学习到转发。阻塞状态阻止数据包通过，监听状态侦听BPDU，学习状态记录MAC地址，转发状态允许数据包通过。3网桥发现每个网桥根据BPDU信息计算到根桥的最短路径，并将自身连接到根桥的路径设置为转发状态。根桥选举选举目的选择一个网络中唯一的主桥，负责协调转发决策，确保数据流量在网络中单向流动，避免环路形成。选举过程每个桥接设备会发送配置信息，包含桥接设备的优先级、MAC地址等。桥接设备比较所有收到的配置信息，优先级最低的设备被选为根桥。端口状态转换1阻塞状态端口处于阻塞状态，不转发任何数据帧。此状态下，端口处于学习阶段，学习网络拓扑信息。2监听状态端口监听网络拓扑信息，但仍不转发数据帧。此时，端口已经完成了学习阶段，并开始验证网络拓扑信息是否稳定。3学习状态端口开始转发数据帧，并继续学习网络拓扑信息，以便更好地选择转发路径。4转发状态端口已完全参与网络数据转发，并提供稳定的转发路径。网桥发现广播报文每个网桥都会定期发送BPDU报文。报文包含网桥ID、优先级等信息，广