---STP協(xié)議CCNA(640-802)

交換機(jī)工作原理根據(jù)MAC地址表轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，如果地址未知，則廣播ABaabbA查MAC地址表，目的地址在表中不存在A廣播這個(gè)數(shù)據(jù)幀C廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在物理環(huán)路，會(huì)產(chǎn)生廣播風(fēng)暴AaabbBCA查MAC地址表，目標(biāo)地址在表中不存在，A廣播這個(gè)幀B與C查MAC地址表，未知目標(biāo)地址，B與C廣播該幀形成雙向廣播環(huán)，廣播永遠(yuǎn)不會(huì)停止，產(chǎn)生廣播風(fēng)暴廣播風(fēng)暴最終會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源耗盡，交換機(jī)死機(jī)！STP協(xié)議介紹STP－SpanningTreeProtocol（生成樹協(xié)議）邏輯上斷開環(huán)路，防止廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生當(dāng)線路出現(xiàn)故障，斷開的接口被激活，恢復(fù)通信，起備份線路的作用ABCSTP的算法STP將一個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)生成無環(huán)拓樸的步驟：選擇根網(wǎng)橋（RootBridge）選擇根端口（RootPorts）選擇指定端口（DesignatedPorts）網(wǎng)橋是交換機(jī)的前身，由于STP是在網(wǎng)橋基礎(chǔ)上開發(fā)的，因此現(xiàn)在在交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)中仍然沿用網(wǎng)橋這一術(shù)語第一步：選擇根網(wǎng)橋選擇根網(wǎng)橋的依據(jù)網(wǎng)橋ID（BID）網(wǎng)橋ID是唯一的，交換機(jī)之間選擇BID值最小的交換機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)中的根網(wǎng)橋網(wǎng)橋優(yōu)先級網(wǎng)橋的MAC地址2字節(jié)6字節(jié)取值范圍：0～65535缺省值：32768選擇根網(wǎng)橋的目的是為了給將生成的樹形結(jié)構(gòu)確定一個(gè)樹根STP選擇根網(wǎng)橋舉例根據(jù)網(wǎng)橋ID選擇根網(wǎng)橋ABC優(yōu)先級：4096

MAC地址：000d.2800.b100優(yōu)先級：32768

MAC地址：000d.2800.b101優(yōu)先級：32768

MAC地址：000d.2800.b102RootBridge下一步：選擇根端口以本拓樸為例，介紹STP的計(jì)算過程選擇根端口的依據(jù)在非根網(wǎng)橋上選擇一個(gè)到根網(wǎng)橋最近的端口作為根端口選擇根端口的依據(jù)是：根路徑成本最低直連的網(wǎng)橋ID最小直連的網(wǎng)橋端口ID最小根路徑成本根路徑成本－是網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的路徑上所有鏈路的成本之和RootBridge路徑成本：19路徑成本：100CBAPort1C的Port1根路徑成本＝19＋100＝119路徑成本路徑成本根據(jù)鏈路帶寬的高低規(guī)定鏈路帶寬（Mb/s）路徑成本10100166245391001915514622610004100002端口ID端口ID的組成

端口優(yōu)先級

端口編號

8位8位取值范圍：0～255缺省值：128100MSTP選擇根端口舉例在非根橋上，選擇一個(gè)根端口（RP）ABC優(yōu)先級：4096

MAC地址：000d.2800.b100優(yōu)先級：32768

MAC地址：000d.2800.b101優(yōu)先級：32768

MAC地址：000d.2800.b102RootBridge下一步：選擇指定端口100M100MRootPortRootPort在B和C上，到達(dá)A最近的端口是B和C的根端口選擇指定端口的依據(jù)在每個(gè)網(wǎng)段上，選擇1個(gè)指定端口根橋上的端口全是指定端口非根橋上的指定端口：根路徑成本最低端口所在的網(wǎng)橋的ID值較小端口ID值較小STP選擇指定端口舉例在每個(gè)網(wǎng)段選擇1個(gè)指定端口（DP）100MABC優(yōu)先級：4096

MAC地址：000d.2800.b100優(yōu)先級：32768

MAC地址：000d.2800.b101優(yōu)先級：32768

MAC地址：000d.2800.b102RootBridge100M100MRootPort這個(gè)端口既不是根端口，也不是指定端口，STP將這個(gè)端口阻塞（Block）在這個(gè)網(wǎng)段上，B的網(wǎng)橋ID較小，所以B上的端口為指定端口DPDPDP根網(wǎng)橋上的端口都是指定端口STP計(jì)算結(jié)果經(jīng)過STP計(jì)算，最終的邏輯結(jié)構(gòu)為無環(huán)拓樸100MABC優(yōu)先級：32768

MAC地址：000d.2800.b101優(yōu)先級：32768

MAC地址：000d.2800.b102100M優(yōu)先級：4096

MAC地址：000d.2800.b100備份線路STP舉例DCABBID：32768000d.2800.b100BID：32768000d.2805.c100BID：32768000d.2810.d100BID：32768000d.2811.e100100M100M100M100M100MRootBridgeRPRPRPDPDPDPBlock經(jīng)過STP計(jì)算后的邏輯拓樸DCABBID：32768000d.2800.b100BID：32768000d.2805.c100BID：32768000d.2810.d100BID：32768000d.2811.e100100M100M100MRootBridgeBPDU（橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元）交換機(jī)之間使用BPDU來交換STP信息BPDUBridgeProtocolDataUnit－橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元使用組播發(fā)送BPDU，組播地址為：01-80-c2-00-00-00BPDU分為2種類型：配置BPDU－用于生成樹計(jì)算拓樸變更通告（TCN）BPDU－用于通告網(wǎng)絡(luò)拓樸的變化有沒有想過，交換機(jī)怎么知道其他交換機(jī)的網(wǎng)橋ID？怎么知道哪個(gè)端口的根路徑成本最??？BPDU包含的關(guān)鍵字段字段字節(jié)作用協(xié)議ID2版本號1報(bào)文類型1標(biāo)識是配置BPDU還是TCNBPDU標(biāo)記域1根網(wǎng)橋ID8用于通告根網(wǎng)橋的ID根路徑成本4說明這個(gè)BPDU從根傳輸了多遠(yuǎn)發(fā)送網(wǎng)橋ID8發(fā)送這個(gè)BPDU網(wǎng)橋的ID端口ID2發(fā)送報(bào)文的端口的ID報(bào)文老化時(shí)間2計(jì)時(shí)器值，用于說明生成樹用多長時(shí)間完稱它的每項(xiàng)功能最大老化時(shí)間2訪問時(shí)間2轉(zhuǎn)發(fā)延遲2100MSTP使用BPDU選擇根網(wǎng)橋2-1100MAC網(wǎng)橋ID：

32768.000d.2800.b101網(wǎng)橋ID：32768.000d.2800.b102網(wǎng)橋ID：

4096.000d.2800.b100字段值根網(wǎng)橋ID32768.000d.2800.b101根路徑成本0發(fā)送網(wǎng)橋ID32768.000d.2800.b101端口IDxxxxB交換機(jī)啟動(dòng)時(shí)，假定自己是根網(wǎng)橋，在向外發(fā)送的BPDU中，根網(wǎng)橋ID字段填寫自己的網(wǎng)橋ID100M100M100MSTP使用BPDU選擇根網(wǎng)橋2-2100MAC字段值根網(wǎng)橋ID4096.000d.2800.b100根路徑成本0發(fā)送網(wǎng)橋ID4096.000d.2800.b100端口IDxxxx當(dāng)接收到其他交換機(jī)發(fā)出的BPDU后，比較網(wǎng)橋ID，選擇較小的添加到根網(wǎng)橋ID中100MA字段值根網(wǎng)橋ID4096.000d.2800.b100根路徑成本0發(fā)送網(wǎng)橋ID32768.000d.2800.b101端口IDxxxxB100M網(wǎng)橋ID：

32768.000d.2800.b101網(wǎng)橋ID：32768.000d.2800.b102網(wǎng)橋ID：

4096.000d.2800.b100當(dāng)全網(wǎng)所有的交換機(jī)接收到全部的BPDU并作比較后，就可以選擇出唯一的一個(gè)根網(wǎng)橋STP使用BPDU計(jì)算根路徑成本2-1100M100M100MAC字段值根網(wǎng)橋ID4096.000d.2800.b100根路徑成本0發(fā)送網(wǎng)橋ID4096.000d.2800.b100端口IDxxxxAB根網(wǎng)橋發(fā)送根路徑成本為0的BPDU100MRootBridge網(wǎng)橋ID：

32768.000d.2800.b101網(wǎng)橋ID：32768.000d.2800.b102網(wǎng)橋ID：

4096.000d.2800.b100RootBridgeASTP使用BPDU計(jì)算根路徑成本2-2其他交換機(jī)接收到根網(wǎng)橋的BPDU后，在根路徑成本上添加接收接口的路徑成本，然后轉(zhuǎn)發(fā)100M100M100MAC字段值根網(wǎng)橋ID4096.000d.2800.b100根路徑成本19發(fā)送網(wǎng)橋ID32768.000d.2800.b101端口IDxxxx100MB交換機(jī)保存接口的根路徑成本到內(nèi)存中網(wǎng)橋ID：

32768.000d.2800.b101網(wǎng)橋ID：32768.000d.2800.b102網(wǎng)橋ID：

4096.000d.2800.b100生成樹端口的狀態(tài)狀態(tài)用途轉(zhuǎn)發(fā)（Forwarding）發(fā)送和接收用戶數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)（Learning）構(gòu)建