生成树STP基本概念与实验

二层交换：生成树STP基本概念与实验 如果你把两台傻瓜式交换机之间连两根网线，那么这俩交换机就会出现环路从而产生广播风暴。 可能你会觉得好笑，但实际工作中，我却碰到了，一些不懂网络的装修包工头，就会这样做。 ==================================================================== 生成树就是为了让交换网络中防环而出现的。 生成树最原始的版本是802.1d，也就是STP（Spanning Tree Protocol）， 但这个版本的标准是所有VLAN共用一个生成树，所以也叫CST（Common Spanning Tree） 思科在此基础上增强了一下，发布了PVST+（Per Vlan Spanning Tree） 802.1d的下一个版本是802.1w，也就是RSTP（Rapid STP），但还是共用生成树，搞不懂IEEE不长点记性。 于是思科又搞了一下，发布了PVRST+ IEEE又基于思科的MISTP的方案，发布了802.1s（MSTP），这个就屌爆了，之后再说为何这么屌，凡是大一点的交换网络都用MSTP。 ===================================================================== STP的基础 要学习更高级的RSTP/MST，还是需要STP的基础，尽管现在已经很少用到STP。 STP的工作流程 1. 在整个交换网段里选择一台做根桥，这根桥就是整棵树的根部，所有其他交换机就选一条到这个根桥的最短路径，其余的路径阻塞掉。所有交换机中桥优先级最低的成为根桥。 2. 选择所有非根桥交换机的根端口，就是那条最短路径的接口。如果有超过1条等价路径，则选择对端指定端口优先级最低的本地端口（有点绕口，通过实验来说明） 3. 选择各网段的指定端口。这个网段其实就是指一根链接，其中一头一定是指定端口，另外一头可能是根端口，也可能是非指定端口。 根端口 —— 只出现在非根桥交换机上，就是到达根桥最短路径的那个接口。如下图，SW1被设置较低的桥优先级成为了根桥，注意，根桥上是没有根端口的。根端口转发数据帧。 指定端口（和非指定端口） —— 所有交换机上都可能有，根桥上的所有端口都是指定端口（接终端的那些不算啊），非根桥之间的指定端口通过判断优先级，谁低谁是指定端口，对端是非指定端口或根端口，非指定端口禁止转发数据帧，不过仍会监听BPDU。 如下图，SW1上的接口都是指定端口，SW2/3上离根桥最短路径的端口就是根端口。而SW2<->SW3之间的链路，记住，一条链接上一定有一头是指定端口，另外一头如果不是根端口，那就一定是非指定端口。那哪边是指定端口呢？哪边的桥优先级更低，哪边就是指定端口。而SW3上非指定端口被阻塞了，所以SW2<->SW3之间的链路其实是被阻塞了不能用于转发数据。 ===================================================================== 端口的状态 上面所说是端口的最终角色 但每个端口，在任何时候都会有一个状态，包括在选举时和选举后 · Blocking —— 选举完成后，非指定端口的状态，禁止转发数据帧，但接收并处理BPDU。 · Listening —— 端口最初始的状态，在接收到邻居发过来的BPDU后，判断出哪个端口要参与数据转发，于是通过这个端口发送BPDU，通知邻居网桥自己要参与数据帧的转发。此状态需时15秒。 · Learning —— 端口准备但未转发数据帧，并开始学习收到的帧中的MAC地址。此状态需时15秒。 · Forwarding —— 正式开始转发数据帧，也收发BPDU。 · Disabled —— 不参与生成树，也不转发数据帧。 ===================================================================== 端口开销 默认情况下， · 10Gbit/S cost为1 · 1Gbit/S cost为4 · 100Mbit/S cost为19 · 10Mbit/S cost为100 这种值是通过一个算法算出来，具体算法不详，所以只能死记了。每台非根桥的每条路径都是累加的计算。 可以通过手工修改接口的带宽去影响cost值，从而影响选路，但要注意，这种修改方法会影响所有VLAN。 sw3(config)#int f0/7 sw3(config-if)#spanning-tree cost 5 ===================================================================== 桥优先级 桥的优先级默认是32768 桥ID= 优先级 +vlanid（如果是vlan10，那么就是32778） 先比优先级，最低的成为根桥，次低的就是备份根桥（备份根桥只是一种说法，实际环境中没有这个角色）； 如果优先级一样，就比最小的MAC地址，最小的为根桥 根桥是抢占式的，所以当有新交换机加入网络，如果MAC比现有的根桥小且根桥使用了默认优先级，那就会立即改变现有的网络，因此最佳的做法是，在现有的网络中，确立根桥谁属，然后将其优先级改低，那么新交换机加入，就不会影响现有架构。 ===================================================================== 实验