生成树协议及配置生成树协议2007-09-2312:57冗余链路会产生的问题：1.广播风暴2.多帧复制3.MAC地址
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不稳定4.多个回路解决办法是选择生成树协议，阻塞多余的冗余端口。生成树协议的目的是维持一个无回路的网络。如果一个设备在拓扑中发现一个回路，它将阻塞一个或多个冗余的端口。当网络拓扑发生变化时，生成树协议将重新配置交换机的各个端口以避免链接丢失或者出现新的回路。生成树协议的基本规则：1.选择一个根桥：一个网段（物理网段）只能有一个根桥，根桥上的所有端口都是"指定端口"，可以转发数据。2.非根桥只有"根端口"可以转发数据，用来和根桥相连的"根端口"只能有一个。其余端口不是"根端口"，将被阻塞。根桥==>所有端口都是"指定端口"非根桥==>一个"根端口"，其余阻塞。只有"指定端口"和"根端口"可以转发数据。根桥的选择方法：采用生成树算法的交换机通过"网桥协议数据单元"（BPDU）的数据包定期交换配置信息，其中包括桥ID（BridgeID）信息。[桥ID=优先级+交换机MAC]桥ID小的交换机将成为根桥。优先级可以指定，默认为32768.非根桥上的根端口选择方法：非根桥到达根桥只需要一个端口（根端口），选择的时候会选择到达根桥路径代价最低的端口，这个端口就叫做根端口。如果到达根桥的路径代价相等则比较端口的MAC，最低的选择为"根端口".到达路径的代价一般以带宽为依据，IEEE802.1d规定的路径的代价既开销（cost）如下：10Gbps=21Gbps=4100Mbps=1910Mbps=100开销小的将被选择为根端口。非根桥上的非根端口在阻塞状态下也能够监听BPDU数据包，如果20秒收不到根桥的信息则开始转换自己的状态：blocking（阻塞/只能接收BPDU）——20——>listening（监听/接收并发送BPDU）——15秒——>learning（学习/接收、发送BPDU并学习MAC地）——15秒——>forwarding（转发）这样大约50秒的时间非根端口转变成为"根端口"或者变为"指定端口"开始转发数据。关闭交换机上的生成树协议（Catalyst1900）：（config）#nospan1关闭VLAN1上的生成树协议。如果有冗余链路的存在并且关闭了交换机上的生存树协议的话网络将很容易瘫痪。非指定端口，即阻塞端口，只能接收BPDU信息。阻塞：只接收BPDU信息。侦听：接收和发送BPDU信息。学习：接收和发送BPDU信息，学习MAC信息，构建网桥表。转发：才是真正发送数据。生成树协议是通过在网络中选举根交换机，并在其他非根交换机上指定接收bpdu的端口来避免广播风暴的产生的。生成树协议工作时，正常情况下，交换机的端口要经过几个工作状态的转变。物理链路待接通时，将在block状态停留２０s，之后是listen状态15s，经过１５秒learn，最后成为forward状态。4．工作过程：运行生成树算法(STA)的交换机定期发送BPDU；选取唯一一个根网桥；在每个非根网桥选取唯一一个根端口；在每网段选取唯一一个标志端口。(1)选取唯一一个根网桥：BPDU中包含BridgeID;BridgeID(8B)=优先级(2B)+交换机MAC地址(6B);一些交换机的优先级默认为32768，可以修改；优先级值最小的成为根网桥；优先级值相同，MAC地址最小的成为根网桥；BridgeID值最小的成为根网桥；根网桥缺省每2秒发送一次BPDU；(2)在每个非根网桥选取唯一一个根端口：根网桥上没有根端口；端口代价最小的成为根端口；端口代价相同，PortID最小端口的成为端口；PortID通常为端口的MAC地址；MAC地址最小的端口成为根端口；(3)在每网段选取唯一一个标志端口：端口代价最小的成为标识端口；根网桥端口到各网段的代价最小；通常只有根网桥端口成为标识端口；被选定为根端口和标识端口的进行转发状态；落选端口进入阻塞状态，只侦听BPDU；(4)阻塞端口在指定的时间间隔（缺省20秒）收不到BPDU时，会重新运行生成树算法进行选举；缺点：在运行生成树算法的过程中，网络处理阻断状态，所有端口都不进行转发。计算过程缺省为50秒。根端口是到根桥开销最低的端口，所谓的根端口即用来向根桥发送数据的端口。交换网络里根端口和指定端口以外称为非指定端口，非指定端口在网络里面被生成树协议设为阻塞状态。每个交换机只能有一个根端口，一个物理网段只能有一个指定端口，一个交换网络里面只能有一个根交换机。建议把大楼的分布层的交换机作为大楼里面的根交换机。每个VLAN都有一个生成树。负载均衡的生成树协议。在生成树协议中每个vlan形成一个树。如果网络中的vlan个树比较多的话，会导致网络中的固定链路的流量很大，其余链路的流量相对较小。在生成树协议中可以采用多个vlan共用一个生成树协议的办发来实现负载均衡。假如网络中存在10个vlan的话，可以5个vlan共用一个生成树协议的方法把十个vlan的bpdu数据流量分散在两个固定的链路中。生成树的计时器(都是从根交换机上学来的)：1.Hellotime多长时间发送一次BPDU的数据包2.ForwardDelay转发时延，指交换机的端口状态在过渡状态下（listening和learning）下维持一个forwarddelay的时间3.MaximumTime最大老化时间，指一个交换机从其它交换机收到一个BPDU数据包以后，这个数据包有效期多长生成树中的四个状态:4.阻塞(Blocking)(可接收BPDU数据包,如果期间没收到BPDU后转到监听状态)，链路刚接通时端口都处于阻塞状态5.监听(Listening)(可以接收数据包)，连通之后马上接通时交换机在阻塞状态下停留maxage=20s的时间，判断交换机的这个端口有没有可能成为根端口或指定端口，如果有可能成为根端口或指定端口的话就把端口的状态转换到listening(监听,该状态维持15秒)状态。期间中收发BPDU数据包，完成生成树的根的选举、构造，完成端口状态去向的决定。如果决定是根端口或指定端口的话就转换到learning状态，如不是的话转换到阻塞状态。学习(Learning),停留forwarddelay(=15s)时间，继续计算判断端口能不能成为根端口或者指定端口，此时具有学习MAC地址的功能。如果决定后转换到转发状态。转发(Forwarding)(可以接收和发送BPDU数据包).Disble，不参与生成树协议的运行配置STP生成树协议：Spanning-treevlan200激活生成树协议Spanning-treevlan200priority4096配置优先级Spanning-treecost18配置端口开销(对于所有VLAN起作用)Spanning-treevlan200cost17(对指定VLAN起作用)Showspanning-treevlan200查看Vlan的生成树Showspanning-treebridge查看交换机的所有生成树信息
浙公网安备 33021202002483