MSTP配置

MSTP配置

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16.1 MSTP概述

16.1.1 STP、RSTP

1. ? 16.1.1.1STP、RSTP 总述

2. ? 16.1.1.2Bridge Protocol Data Units(简写为BPDU)： 3. ? 16.1.1.3Bridge ID

4. ? 16.1.1.4Spanning-Tree Timers（生成树的定时器） 5. ? 16.1.1.5Port Roles and Port States

6. ? 16.1.1.6网络拓朴树的生成（典型应用方案） 7. ? 16.1.1.7RSTP的快速收敛 8. ? 16.1.1.8RSTP与STP的兼容

1. 16.1.1.1STP、RSTP 总述

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份的协议。 3.

在有线的应用环境中，一条链路指的是一条有线物理连接。而在无

线环境，还包括了AP与AP之间建立起来的无线连接。对与局域网来说来说，两个LAN间只能有一条活动着的通路，否则就会产生广播风暴。但是为了加强一个局域网的可靠性，建立冗余链路又是必要的，其中的一些通路必须处于备份状态，如果当网络发生故障，另一条链路失效时，冗余链路就必须被提升为活动状态。手工控制这样的过程显然是一项非常艰苦的工作，STP协议就自动地完成这项工作。

它能使一个局域网中的设备起以下作用：

本设备既支持STP协议，也支持RSTP协议，遵循IEEE 802.1D和IEEE 802.1w标准。

STP协议是用来避免链路环路产生的广播风暴、并提供链路冗余备

4.

9. ? 发现并启动局域网的一个最佳树型拓朴结构。

10. ? 发现故障并随之进行恢复，自动更新网络拓朴结构，使在任何时候都选择了可

能的最佳树型结构。

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局域网的拓朴结构是根据管理员设置的一组网桥配置参数自动进行

计算的。使用这些参数能够生成最好的一棵拓朴树。只有配置得当，才能得到最佳的方案。

RSTP协议完全向下兼容802.1D STP协议，除了和传统的STP协

议一样具有避免回路、提供冗余链路的功能外，最主要的特点就是―快‖。如果一个局域网内的网桥都支持RSTP协议且管理员配置得当，一旦网络拓朴改变而要重新生成拓朴树只需要不超过1秒的时间（传统的STP需要大约50秒）。

在无线设备上，只能在AC上和工作在胖模式下的AP上使能STP

功能。

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2. 16.1.1.2Bridge Protocol Data Units(简写为BPDU)：

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要生成一个稳定的树型拓朴网络需要依靠以下元素：

11. ? 每个网桥拥有的唯一的桥ID（Bridge ID），由桥优先级和Mac地址组合而成。 12. ? 网桥到根桥的路径花费（Root Path Cost），以下简称根路径花费。 13. ? 每个端口ID（Port ID），由端口优先级和端口号组合而成。 9.

网桥之间通过交换BPDU（Bridge Protocol Data Units，网桥协议数据单元）帧来获得建立最佳树形拓朴结构所需要的信息。这些帧以组播地址01-80-C2-00-00-00（十六进制）为目的地址。

每个BPDU由以下这些要素组成：

10.

14. ? Root Bridge ID（本网桥所认为的根桥ID）。 15. ? Root Path Cost（本网桥的根路径花费）。 16. ? Bridge ID（本网桥的桥ID）。 17. ? Message Age（报文已存活的时间） 18. ? Port ID（发送该报文端口的ID）。

11. Forward-Delay Time、Hello Time、Max-Age Time 三个协议规定的时间参数。 12.

其他一些诸如表示发现网络拓朴变化、本端口状态的标志位。

13. 当网桥的一个端口收到高优先级的BPDU（更小的Bridge ID，更小的Root Path Cost等），就在该端口保存这些信息，同时向所有端口更新并传播这些信息。如果收到比自己低优先级的BPDU，网桥就丢弃该信息。 14. 这样的机制就使高优先级的信息在整个网络中传播开，BPDU的交流就有了下面的结果： 19. ? 网络中选择了一个网桥为根桥（Root Bridge）。

20. ? 除根桥外的每个网桥都有一个根口（Root Port），即提供最短路径到Root Bridge

的端口。 21. ? 每个网桥都计算出了到根桥（Root Bridge）的最短路径。

22. ? 每个LAN都有了指派网桥（Designated Bridge），位于该LAN与根桥之间的

最短路径中。指派网桥和LAN相连的端口称为指派端口（Designated Port）。

23. ? 根口（Root port）和指派端口（Designated Port）进入Forwarding状态。 24. ? 其他不在生成树中的端口就处于Discarding状态

3. 16.1.1.3Bridge ID

15. 按IEEE 802.1W标准规定，每个网桥都要有单一的网桥标识（Bridge ID），生成树算法中就是以它为标准来选出根桥（Root Bridge）的。Bridge ID由8个字节组成，后6个字节为该网桥的mac地址，前2个字节如果下表所示，前4 bit表示优先级（Priority），后8 bit表示System ID，为以后扩展协议而用，在RSTP中该值为0，因此给网桥配置优先级就要是4096的倍数。

16 15 Priority value 14 13 12 11 10 9 8 7 System ID 6 5 4 3 2 1 Bit位 32768 16384 8192 4096 2048 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 值 4. 16.1.1.4Spanning-Tree Timers（生成树的定时器）

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以下描述影响到整个生成树性能的三个定时器。

25. ? Hello timer：定时发送BPDU报文的时间间隔。

26. ? Forward-Delay timer：端口状态改变的时间间隔。当RSTP协议以兼容STP协

议模式运行时，端口从Listening转变向Learning，或者从Learning转向Forwarding状态的时间间隔。 27. ? Max-Age timer：BPDU报文消息生存的最长时间。当超出这个时间，报文消息

将被丢弃。

5. 16.1.1.5Port Roles and Port States

17. 每个端口都在网络中有扮演一个角色（Port Role），用来体现在网络拓朴中的不同作用。 28. ? Root port：提供最短路径到根桥（Root Bridge）的端口。 29. ? Designated port：每个LAN的通过该口连接到根桥。

30. ? Alternate port：根口的替换口，一旦根口失效，该口就立该变为根口。 31. ? Backup port：Designated Port的备份口，当一个网桥有两个端口都连在一个

LAN上，那么高优先级的端口为Designated Port，低优先级的端口为Backup Port。 32. ? Disable port：当前不处于活动状态的口，即Operation State为Down的端口

都被分配了这个角色。 18. 19. Port 20.

以下为各个端口角色的示意图1、2、3：

R = Root Port D = Designated Port A = Alternate Port B = Backup 在没有特别说明情况下，端口优先级从左到右递减。

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