stp技术详解.ppt
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STPSTP协议协议学习目标学习目标能够通过配置交换机的网桥优先级，来选择合适的根网桥，使网络的整体稳定性提高能够通过PVST的配置实现交换网络的负载分担理解STP的工作原理了解PVST与CST的区别掌握PVST的配置命令能够正确的配置上行速链路和速端口能够配置EthernetChannelPage2/53本章结构本章结构Page3/53STP协议协议STP的的功能功能EthernetChannelSTP的工作原理的工作原理PVST防止广播风暴防止广播风暴算法算法BPDU包包生成树端口的状态生成树端口的状态工作原理工作原理配置配置交换机工作原理交换机工作原理根据MAC地址表转发数据帧，如果地址未知，则广播Page4/53ABaabbA查查MAC地址表，地址表，目的地址在表中不目的地址在表中不存在存在A广播这个数据帧广播这个数据帧C广播风暴的产生广播风暴的产生当网络中存在物理环路，会产生广播风暴Page5/53AaabbBCA查查MAC地址表，目地址表，目标地址在表中不存在，标地址在表中不存在，A广播这个帧广播这个帧B与与C查查MAC地址表，地址表，未知目标地址，未知目标地址，B与与C广播该帧广播该帧形成双向广播环，形成双向广播环，广播永远不会停止，广播永远不会停止，产生广播风暴产生广播风暴广播风暴最终会导广播风暴最终会导致网络资源耗尽，致网络资源耗尽，交换机死机！
交换机死机！
STPSTP协议介绍协议介绍STPSpanningTreeProtocol（生成树协议）逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生当线路出现故障，断开的接口被激活，恢复通信，起备份线路的作用Page6/53ABCSTPSTP的算法的算法STP将一个环形网络生成无环拓朴的步骤：
选择根网桥（RootBridge）选择根端口（RootPorts）选择指定端口（DesignatedPorts）Page7/53网桥是交换机的前身，由于网桥是交换机的前身，由于STP是在网桥基础上开发的，是在网桥基础上开发的，因此现在在交换机的网络中因此现在在交换机的网络中仍然沿用网桥这一术语仍然沿用网桥这一术语第一步：
选择根网桥第一步：
选择根网桥选择根网桥的依据选择根网桥的依据网桥ID（BID）网桥ID是唯一的，交换机之间选择BID值最小的交换机作为网络中的根网桥Page8/53网桥优先级网桥优先级网桥的网桥的MAC地址地址2字节字节6字节字节取值范围：
取值范围：
065535缺省值：
缺省值：
32768选择根网桥的目的是为了给将选择根网桥的目的是为了给将生成的树形结构确定一个树根生成的树形结构确定一个树根STPSTP选择根网桥举例选择根网桥举例根据网桥ID选择根网桥Page9/53ABC优先级：
优先级：
4096MAC地址：
地址：
000d.2800.b100优先级：
优先级：
32768MAC地址：
地址：
000d.2800.b101优先级：
优先级：
32768MAC地址：
地址：
000d.2800.b102RootBridge下一步：
选择根端口下一步：
选择根端口以本拓朴为例，以本拓朴为例，介绍介绍STP的计算的计算过程过程选择根端口的依据选择根端口的依据在非根网桥上选择一个到根网桥最近的端口作为根端口选择根端口的依据是：
根路径成本最低直连的网桥ID最小端口ID最小Page10/53根路径成本根路径成本根路径成本是网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和Page11/53RootBridge路径成本：
路径成本：
19路径成本：
路径成本：
100CBAPort1C的的Port1根路径成本根路径成本19100119路径成本路径成本路径成本根据链路带宽的高低规定链路带宽（链路带宽（Mb/s）路径成本路径成本10100166245391001915514622610004100002Page12/53端口端口IDID端口ID的组成Page13/53端口优先级端口优先级端口编号端口编号8位位8位位取值范围：
取值范围：
0255缺省值：
缺省值：
128STPSTP选择根端口举例选择根端口举例在非根桥上，选择一个根端口（RP）Page14/53100MABC优先级：
优先级：
4096MAC地址：
地址：
000d.2800.b100优先级：
优先级：
32768MAC地址：
地址：
000d.2800.b101优先级：
优先级：
32768MAC地址：
地址：
000d.2800.b102RootBridge下一步：
选择指定端口下一步：
选择指定端口100M100MRootPortRootPort在在B和和C上，到达上，到达A最近的端口是最近的端口是B和和C的根端口的根端口选择指定端口的依据选择指定端口的依据在每个网段上，选择1个指定端口根桥上的端口全是指定端口非根桥上的指定端口：
根路径成本最低端口所在的网桥的ID值较小端口ID值较小Page15/53STPSTP选择指定端口举例选择指定端口举例在每个网段选择1个指定端口（DP）Page16/53100MABC优先级：
优先级：
4096MAC地址：
地址：
000d.2800.b100优先级：
优先级：
32768MAC地址：
地址：
000d.2800.b101优先级：
优先级：
32768MAC地址：
地址：
000d.2800.b102RootBridge100M100MRootPort这个端口既不是根端这个端口既不是根端口，也不是指定端口，口，也不是指定端口，STP将这个端口阻塞将这个端口阻塞（Block）在这个网段上，在这个网段上，B的的网桥网桥ID较小，所以较小，所以B上的端口为指定端口上的端口为指定端口DPDPDP根网桥上的端口根网桥上的端口都是指定端口都是指定端口STPSTP计算结果计算结果经过STP计算，最终的逻辑结构为无环拓朴Page17/53100MABC优先级：
优先级：
32768MAC地址：
地址：
000d.2800.b101优先级：
优先级：
32768MAC地址：
地址：
000d.2800.b102100M优先级：
优先级：
4096MAC地址：
地址：
000d.2800.b100备份线路备份线路STPSTP举例举例Page18/53DCABBID：
32768000d.2800.b100BID：
32768000d.2805.c100BID：
32768000d.2810.d100BID：
32768000d.2811.e100100M100M100M100M100MRootBridgeRPRPRPDPDPDPBlock经过经过STPSTP计算后的逻辑拓朴计算后的逻辑拓朴Page19/53DCABBID：
32768000d.2800.b100BID：
32768000d.2805.c100BID：
32768000d.2810.d100BID：
32768000d.2811.e100100M100M100MRootBridgeBPDUBPDU（桥协议数据单元）（桥协议数据单元）交换机之间使用BPDU来交换STP信息BPDUBridgeProtocolDataUnit桥协议数据单元使用组播发送BPDU，组播地址为：
01-80-c2-00-00-00BPDU分为2种类型：
配置BPDU用于生成树计算拓朴变更通告（TCN）BPDU用于通告网络拓朴的变化Page20/53有没有想过，交换机有没有想过，交换机怎么知道其他交换机怎么知道其他交换机的网桥的网桥ID？
怎么知道？
怎么知道哪个端口的根路径成哪个端口的根路径成本最小？
本最小？
BPDUBPDU包含的关键字段包含的关键字段字段字段字节字节作用作用协议协议ID2版本号版本号1报文类型报文类型1标识是配置标识是配置BPDU还是还是TCNBPDU标记域标记域1根网桥根网桥ID8用于通告根网桥的用于通告根网桥的ID根路径成本根路径成本4说明这个说明这个BPDU从根传输了多远从根传输了多远发送网桥发送网桥ID8发送这个发送这个BPDU网桥的网桥的ID端口端口ID2发送报文的端口的发送报文的端口的ID报文老化时间报文老化时间2计时器值，用于说明生成树用多长计时器值，用于说明生成树用多长时间完称它的每项功能时间完称它的每项功能最大老化时间最大老化时间2访问时间访问时间2转发延迟转发延迟2Page21/53STPSTP使用使用BPDUBPDU选择根网桥选择根网桥2-12-1交换机启动时，假定自己是根网桥，在向外发送的BPDU中，根网桥ID字段填写自己的网桥IDPage22/53100M100MAC网桥网桥ID：
32768.000d.2800.b101网桥网桥ID：
32768.000d.2800.b102网桥网桥ID：
4096.000d.2800.b100字段字段值值根网桥根网桥ID32768.000d.2800.b101根路径成本根路径成本0发送网桥发送网桥ID32768.000d.2800.b101端口端口IDxxxxB100MSTPSTP使用使用BPDUBPDU选择根网桥选择根网桥2-22-2当接收到其他交换机发出的BPDU后，比较网桥ID，选择较小的添加到根网桥ID中Page23/53100M100M100MAC字段字段值值根网桥根网桥ID4096.000d.2800.b100根路径成本根路径成本0发送网桥发送网桥ID4096.000d.2800.b100端口端口IDxxxx100MA字段字段值值根网桥根网桥ID4096.000d.2800.b100根路径成本根路径成本0发送网桥发送网桥ID32768.000d.2800.b101端口端口IDxxxxB100M网桥网桥ID：
32768.000d.2800.b101网桥网桥ID：
32768.000d.2800.b102网桥网桥ID：
4096.000d.2800.b100当全网所有的交换机接收到全部的当全网所有的交换机接收到全部的BPDU并作比较后，就可以选择出唯并作比较后，就可以选择出唯一的一个根网桥一的一个根网桥STPSTP使用使用BPDUBPDU计算根路径成本计算根路径成本2-12-1根网桥发送根路径成本为0的BPDUPage24/53100M100M100MAC字段字段值值根网桥根网桥ID4096.000d.2800.b100根路径成本根路径成本0发送网桥发送网桥ID4096.000d.2800.b100端口端口IDxxxxAB100MRootBridge网桥网桥ID：
32768.000d.2800.b101网桥网桥ID：
32768.000d.2800.b102网桥网桥ID：
4096.000d.2800.b100STPSTP使用使用BPDUBPDU计算根路径成本计算根路径成本2-22-2其他交换机接收到根网桥的BPDU后，在根路径成本上添加接收接口的路径成本，然后转发Page25/53RootBridgeA100M100M100MAC字段字段值值根网桥根网桥ID4096.000d.2800.b100根路径成本根路径成本19发送网桥发送网桥ID32768.000d.2800.b101端口端口IDxxxx100MB交换机保存接口的根路径成本到内存中交换机保存接口的根路径成本到内存中网桥网桥ID：
32768.000d.2800.b101网桥网桥ID：
32768.000d.2800.b102网桥网桥ID：
4096.000d.2800.b100生成树端口的状态生成树端口的状态状态状态用途用途转发（转发（Forwarding）发送和接收用户数据发送和接收用户数据学习（学习（Learning）构建网桥表构建网桥表侦听（侦听（Listening）构建构建“活动活动”拓朴拓朴阻塞（阻塞（Blocking）只接收只接收BPDU禁用（禁用（Disable）强制关闭强制关闭Page26/53v交换机端口的交换机端口的5种种STP状态状态生成树计时器生成树计时器Page27/5320秒秒20秒秒15秒秒35秒秒15秒秒50秒秒阻断阻断倾听倾听转发转发学习学习最大寿命最大寿命转发延迟转发延迟转发延迟转发延迟v交换机开机需要等待交换机开机
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