路由技术基础:STP生成树协议详解、STP工作原理与选举过程。

原创
ithorizon 6个月前 (07-01) 阅读数 4005 #路由交换

STP:生成树协议,默认收敛速度30-50s

作用:通过阻塞特定端口来防止二层交换机环路,进而实现冗余和备份。

交换机环路带来的问题:

1、广播风暴

2、MAC地址表不稳定

3、网络卡顿

4、网络不稳定等

5、交换机CPU和内存占用增加

华为交换机默认自动运行STP的MSTP技术,默认开启防环。

STP种类:

1、传统STP

2、RSTP:快速生成树协议,Rapid STP,可向下兼容传统STP,加快STP收敛。

3、MSTP:多生成树协议,Multi STP(针对多VLAN)

STP工作原理

整体思路:再同广播域内,先选出那些接口不被阻塞,最终剩下的接口全部阻塞。

STP选举过程
  1. 整个交换网络选举根桥(根交换机-Root),桥ID较小的交换机选为根桥,根桥的接口都是指定端口(DP Design Port),用于发送STP BPDU报文。

  2. 非根桥上选举根端口,到达根桥最近的端口当选为根端口(RP,Root Port),通过比较对端桥ID选举,用于接收STP BPDU报文。

  3. 每条链路有且仅有一个指定端口,桥ID较小的交换机的端口当选为指定端口。

  4. 剩余的接口全部被阻塞,阻塞端口简称:Block Port或NDP或AP,阻塞端口只能接收BPDU报文。

指定根桥的方法:

  1. 修改桥优先级:stp priority 0      #值越小越优先,默认32768

  2. 执行:stp root primary #交换机自动降低优先值,使自己成为根桥,通常将核心设置为根桥。


RPC:到根桥的距离开销

开销值Cost:计算到达根桥的cost值,链路根端口cost累加即可,华为默认千兆接口开销为20000,百兆接口开销值200000,根桥发送端口开销默认为0,只有根端口的cost才会参与影响链路开销值。开销值相同时对比对端桥ID。

源MAC为发送者MAC,目的MAC始终为 01:80:C2:00:00:00 属于组播MAC,适用于STP。

STP中选举过程对比,值越小越优先。


桥ID(BID)=桥优先级 + 桥MAC ,优先级默认32768,桥MAC是主板MAC,格式:32768.MAC地址

端口ID(PID)=端口优先级+端口ID,端口优先级默认128,端口ID就是端口编号,例如:E0/0/3,ID=3

BPDU:Bridge Protocol Data Unit,就是STP报文,由根桥每隔2秒发送一次,报文包含BID,链路开销COST

STP状态:

Disable ——>Blocking——>Listening——>Learning——>Fowarding

端口角色:

RP:根端口 DP:指定端口 AP:阻塞端口/预备端口

根端口选举规则:

RPC——>对端BID——>对端PID——>本段PID

指定端口选举

RPC——>本端BID——>本端PID

STP edge-port

将终端接口配置为边缘端口,边缘端口不参与生成树计算,加快网络收敛。边缘端口一旦收到BPDU报文后将自动取消边缘端口属性。



各类型端口收发规则:

端口类型

发送数据

接收数据

发送配置BPDU

接收配置BPDU

RP (根端口)

DP (指定端口)

AP (阻塞端口)

BPDU保护:

开启保护后一旦边缘端口收到BPDU报文,边缘端口将被shutdown,边缘端口属性不变

stp bpdu-protecetion #开启BPDU保护功能


配置命令

<> dis stp brief				#查看端口STP信息

[] undo stp enable			#禁用STP

[] stp priority 0 			#指定桥优先值为0,越小越优先

[] stp root primary 		#交换机自动降低优先值,使自己成为根桥。

<> dis bridge mac-address			#查看桥MAC,即主板MAC地址

[] stp bpdu-protecetion		#开启BPDU保护功能

[int] stp edged-port enable	#开启边缘端口属性
[int] stp edged-port disable		#取消边缘端口属性

[] stp edged-port default 	#所有端口设置为边缘端口




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