小白的云计算之旅(7)——STP
2020-07-21 04:13
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STP
STP:生成树协议
环路引起问题
- 广播风暴
- MAC地址表不稳定
STP作用:
- 打破环路
- 链路备份
BPDU
BPDU:网桥协议数据单元
STP的各种选举时由通过交换BPDU报文来实现的,BPDU是直接封装在以太网帧中(802.3+802.2),对于参加STP的所有SW,它们通过数据消息的交换来获取其他SW的消息,这种消息被称为BPDU
BPDU是直接封装在二层的协议
功能:
- 选举根桥
- 确定冗余路径的位置
- 通过阻塞特定端口避免环路
- 通告网络的拓扑变更
- 监控生成树的状态
BPDU每2s由根桥发送一次(拥有最小bridge-id的交换机成为根桥)
最初的网络,每个SW都认为自己是根桥,都会发送BPDU,比较lowest BID,选举出一个根桥,此时就只有根桥发送BPDU,非根桥只进行转发,转发时只修改bridge-id和cost字段
BPDU两种类型:
- 配置BPDU通常由根网桥以周期间隔发出,包括了STP参数,用于进行各种选举
- TCN(拓扑变更公告)BPDU——这种BPDU是当交换机检测到拓扑变更时所产生,可由非根网桥发出
选举根交换机原则
lowest BID = 网桥优先级(交换机默认优先级32768) + MAC地址(越小越优)
设置成根网桥的两种方法
- 修改网桥优先级命令
[SW1]stp priority 0(数值需位4096的倍数) - 设置成此网桥位根网桥
[SW2]stp root primary(优先级将变为0)
端口角色
- RP
根端口,每个非根网桥上有且只有1个,选举道道根网桥上路径开销最小的成为根端口 - DP
指定端口,根网桥上每个端口都是指定端口,非根网桥上需要转发数据的端口也是指定端口 - AP
预备端口,该接口状态为blocking状态,只收BPDU,不发BPDU
不同带宽的cost值
带宽 | cost |
---|---|
10M | 100 |
100M | 19 |
1G | 4 |
10G | 2 |
端口状态描述
- Disabled(禁用状态):不转发数据帧,不学习MAC地址表,不参与生成树计算
- Blocking(阻塞状态):不转发数据帧,不学习MAC地址表,接受并处理BPDU,不发送BPDU
- Listening(侦听状态):不转发数据帧,不学习MAC地址表,参与生成树计算,接受并发送BPDU
- Learning(学习状态)::不转发数据帧,学习MAC地址表,参与生成树计算,接受并发送BPDU
- Forwarding(转发状态):转发数据帧,学习MAC地址表,参与生成树计算,接受并发送BPDU
选举根端口,指定端口规则
- lowest path to root bridge(到达根的最小路径开销)
- lowest sender BID(最小发送方BID)
- lowest sender port ID(最小的发送方PID)
PID = 端口优先级(默认128) + 端口号
修改网桥接口优先级命令
[SW1-Ethernet0/0/2]:stp port priority 0(须为16的倍数)
RSTP
快速生成树协议,缩短生成树端口由阻塞到转发状态的过渡时间。
PS:端口由Blocking过渡到Forwarding有50S延时,Blocking到Listening有20S老化时间,Listening到Learning有15S过渡时间,Learning到Forwarding有15S过渡时间
MSTP
一个VLAN实现一颗生成树,实现链路负载均衡
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