stp协议
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stp 协议STP协议。
STP(Spanning Tree Protocol)是一种用于构建网络环路的冗余拓扑结构的协议。
它是一种数据链路层协议,用于防止网络中的数据包在交换机之间无限循环。
STP协议的主要作用是在网络中选择一条最佳路径,从而避免数据包在网络中出现循环。
STP协议的工作原理是通过选举一台交换机作为根交换机,其他交换机通过计算路径成本来确定到达根交换机的最佳路径。
在网络中,每个交换机都会发送BPDU(Bridge Protocol Data Units)消息来通知其他交换机自己的状态和路径成本,通过这些信息交换机可以计算出最佳路径。
STP协议的工作过程可以分为以下几个步骤:1. 根交换机选举,在网络中,交换机会发送BPDU消息来竞选根交换机的位置,每个交换机都会比较接收到的BPDU消息的优先级和MAC地址来确定根交换机的位置。
2. 路径计算,一旦根交换机选举完成,其他交换机会根据接收到的BPDU消息计算到达根交换机的路径成本,选择最佳路径。
3. 端口状态,每个交换机的端口会根据计算出的最佳路径状态来确定是开启、关闭还是阻塞状态,从而构建出一棵不含环路的树状拓扑结构。
STP协议的优点在于可以避免网络中的数据包出现循环,确保数据包能够按照最佳路径进行传输,提高网络的稳定性和可靠性。
同时,STP协议还可以实现冗余路径的备份,当某条路径出现故障时,可以快速切换到备用路径,提高网络的容错能力。
然而,STP协议也存在一些缺点,比如当网络中有大量冗余路径时,STP协议的收敛时间会变长,影响网络的性能。
此外,STP协议在大型网络中的扩展性也不足,无法很好地适应复杂的网络环境。
为了解决STP协议的一些缺点,IEEE制定了RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)和MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)等改进版本,来提高网络的收敛速度和适应性。
STP协议一、概念 (2)二、网络结构 (2)1、常见类型 (2)2、环路造成的影响 (2)三、STP协议 (3)1、BPDU(桥协议数据单元) (3)2、阻塞接口计算 (4)3、STP端口状态 (4)四、RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol 快速生成树) (5)五、MSTP 多生成树协议 (5)六、链路聚合 (6)一、概念STP(spanning tree protocol),生成树协议,解决二层网络所带来的环路问题。
为了保证网络具有一定的可靠性,通常会采用环形的网络来保证网络的冗余备份性。
二、网络结构1、常见类型通常为了保证接入层到汇聚层的可靠性,会采用如下两种解决方案。
如上两种方案,在交换机的工作原理机制中,会产生环路。
2、环路造成的影响环路造成的影响,主要是因为广播风暴导致的。
大致会有如下问题:1.Mac地址表震荡2.主机收到大量重复帧3.链路带宽拥塞4.交换机转发性能下降5.冲击网关设备三、STP协议STP协议在工作的过程中将形成环路的接口通过计算BPDU进行阻塞。
阻塞接口不收发数据。
从而消除环路,当网络线缆出现故障,该阻塞接口自动打开,恢复网络通信,从而实现链路备份。
1、BPDU(桥协议数据单元)是生成树协议计算将某个接口阻塞掉的唯一依据。
包括如下信息:桥id:优先级和mac,优先级默认值32768.这个值可以修改,修改的值必须为4096的倍数。
(根桥主要依据,越小越优)根路径cost:交换机到达根桥的路径开销。
以接口带宽计算得来。
(非根桥选根接口的主要依据)发送方桥id:转发根桥BPDU的交换机桥id。
发送方接口id:接口优先级+端口号码默认128,16倍数。
2、阻塞接口计算冗余类型网络,会在几个接口之间形成环路,STP实质是比较BPDU,进行计算,将非根非指定接口阻塞。
根桥:一个区域下只有一个根桥。
非根桥:除了根桥,就是非根桥。
选阻塞接口步骤:1.所有交换机之间选根桥。
stp协议工作原理STP协议工作1. 概述STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)是一种用于保证交换网络中无环的链路的协议。
它的目标是通过自动选择、禁用冗余链路,从而避免数据包在网络中循环传送。
2. 基本原理STP协议的基本原理是通过选择一个根桥(Root Bridge)和一组根端口(Root Port)来构建生成树。
以下是STP协议的工作过程:•选择根桥:所有的交换机将进行竞选,哪个交换机具有最低的桥优先级(Bridge Priority)和最低的MAC地址,就会成为根桥。
•选择根端口:每个非根交换机将选择与根桥直接相连的那个端口为根端口,该端口的路径成为最短路径。
•选择设计化端口:每个非根交换机将通过比较与根桥相连的端口的桥ID和端口ID,选择一个最佳的端口作为设计化端口(Designated Port)。
非根交换机上的非设计化端口将被禁用,避免网络中形成环路。
3. STP的端口状态STP协议定义了几种端口状态:•指定端口:端口可用于传递网络数据,允许发送和接收数据。
•阻塞端口:端口计算树路径但暂时不用于转发数据,用于防止形成环路。
•备份端口:端口计算树路径但暂时不用于转发数据,作为冗余备份。
•禁用端口:端口被手动或自动禁用,不能用于传递数据。
4. STP的优化为了提高STP的收敛速度和使用效率,STP协议还进行了一些优化:•快速收敛:STP协议引入了快速收敛机制,使网络快速适应链路改变,减少网络中断时间。
•端口优先级调整:可以通过调整端口的优先级,使得某些端口更有可能被选择为指定端口,提高带宽使用率。
•端口聚合:将多个物理端口捆绑成一个逻辑端口,提供更大的带宽和冗余。
5. 总结STP协议是保证交换网络中无环的关键协议。
通过选择根桥和根端口,以及禁用冗余链路,生成树协议可有效避免循环传送数据包。
同时,STP协议还提供了一些优化手段,使网络更快速、高效地收敛和运行。
希望通过上述的解释,你对STP协议的工作原理有了更深入的了解。
stp的名词解释在计算机网络领域中,STP代表着“Spanning Tree Protocol”(生成树协议),这是一种网络协议,用于防止网络环路的发生,并确保数据能够通过最佳路径进行传输。
STP被广泛应用于局域网(LAN)和广域网(WAN),以确保网络的高效性和稳定性。
本文将对STP的原理和应用进行探讨,从而给读者提供更深入的了解。
一、STP的原理STP的主要目标是通过选择根桥(Root Bridge)来构建一个没有环路的网络拓扑,从而实现环路的消除。
在一个由多个交换机组成的网络中,STP确保每个交换机都有一个唯一的根桥,并且它们之间的路径是最佳的,即最短的。
STP工作的基本原理是通过计算每个交换机之间的路径成本,选择一个根桥,并剔除其他冗余的路径,从而形成一棵生成树。
所谓的“路径成本”是指每个端口到根桥的距离,通常是通过比较每个交换机的优先级和MAC地址来确定。
当网络中有多个路径连接到根桥时,STP会计算每个路径的成本,选择成本最低的路径作为活动路径,而其他路径则被设置为备用路径。
当活动路径出现故障或不可用时,备用路径将会自动启用,从而实现网络的冗余和高可用性。
二、STP的应用STP被广泛应用于以太网(Ethernet)中,特别是在大型局域网中。
其主要应用包括如下几个方面:1. 网络冗余:STP允许在物理链路故障时自动切换到备用路径,以确保数据传输的连续性。
这种网络冗余的实现对于业务关键的应用来说非常重要,可以避免因链路故障而导致的数据丢失或延迟。
2. 负载均衡:当多个路径都连接到根桥时,STP可以根据路径的成本选择最佳路径,从而实现负载均衡。
通过合理配置STP的参数,可以让数据在网络中分散传输,提高网络带宽的利用率。
3. 拓扑优化:STP可以根据网络中各个交换机的位置和连接关系自动构建生成树,从而优化网络拓扑结构。
通过选择最佳路径,STP可以减少网络中的冲突和延迟,并提供更稳定和可靠的数据传输。
stp 协议STP(Spanning Tree Protocol)是一种用于解决交换机网络中的环路问题的协议。
在交换机网络中,环路会导致数据包在网络中无限循环,从而造成网络拥塞和数据丢失。
STP协议通过选择一条主干路径,将其他路径禁用,从而消除环路,保证网络的正常运行。
STP协议的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤:首先,每个交换机在网络中广播称为Bridge Protocol Data Units(BPDU)的控制信息。
这些BPDU包含了交换机的身份信息、端口状态和路径成本等信息。
然后,交换机通过比较收到的BPDU信息,选择最优路径作为主干路径,并将其他路径禁用。
选择最优路径的依据是通过比较路径的成本,路径成本越低,路径越优。
接着,交换机将主干路径上的端口设置为主端口,其他路径的端口设置为备用端口。
主端口可以传输数据,备用端口则处于禁用状态。
这样可以确保数据只会沿着主干路径传输,从而消除了环路。
在网络中,如果某个连接断开或者某个交换机发生故障,STP 协议会自动重新计算路径,并选择新的最优路径。
这样可以实现网络的自我修复,确保网络的稳定性和高可用性。
STP协议有几个重要的特点和优势:首先,STP协议是一种分布式协议,它在网络中的每个交换机上运行,而不是在一个中心设备上运行。
这样可以有效地避免单点故障,并提高网络的可靠性。
其次,STP协议具有自适应性。
它可以自动响应网络拓扑的变化,选择新的最优路径。
这样可以有效地应对网络中的故障和变化,从而实现网络的自我修复,确保网络的稳定性和可用性。
最后,STP协议可以简化网络管理和维护。
由于STP协议自动计算和选择路径,管理员不需要手动配置和管理路径。
这样可以大大减轻管理员的工作负担,并提高网络的可管理性。
总之,STP协议是一种用于解决交换机网络中环路问题的重要协议。
它通过选择最优路径,消除环路,确保网络的正常运行。
STP协议具有分布式运行、自适应性和简化网络管理等特点,提高了网络的可靠性、稳定性和可用性。
⼗⼀、STP(⽣成树协议)⼀、STP(⽣成树协议)运⾏在交换机上防⽌交换机换路的技术 为了提⾼⽹络可靠性,交换⽹络中通常会使⽤冗余链路。
然⽽,冗余链路会给交换⽹络带来环路风险,并导致⼴播风暴以及MAC地址表不稳定等问题,进⽽会影响到⽤户的通信质量。
⽣成树协议STP(Spanning Tree Protocol)可以在提⾼可靠性的同时⼜能避免环路带来的各种问题。
⼆、环路引起的问题交换机之间通过多条链路互连时,虽然能够提升⽹络可靠性,但同时也会带来环路的问题。
1、环路会引起⼴播风暴⽹络中的主机会受到重复的数据,造成⽹络堵塞和卡顿。
通过实验体验⼀下环路带来的影响实验:因为华为路由器默认⾃动开启了stp功能,我们做这实验时先把交换机的stp功能关闭。
stp disable 所有交换机都这样关闭(因为华为交换机默认都开启STP)[LSW6]stp disable[LSW7]stp disable[LSW8]stp disable我们配置 pc9的ip地址为192.168.1.2/24⽤PC ping 192.168.1.3,触发⼀个⼴播包,并抓包ping测后发现⼀直在发⼴播包,已经形成⼴播风暴了当我们再次开启stp后抓包,stp enable2、环路相起MAC地址表震荡三、STP作⽤和本作原理 1、STP的作⽤,通过运⾏STP的算法,阻塞特定的接⼝实现冗余⽆环的⽹络。
2、⼯作原理原理:阻塞端⼝(预备端⼝)通过选举阻塞端⼝,来防⽌环路1)STP中的选举步骤和端⼝状态选举步骤: ①、选举ROOT-SW根⽹桥 ②、选举根端⼝RP(root port) ③、选举指定端⼝DP(Designate port) ④、其余的端⼝被Block阻塞 ⑤stp选举时候端⼝状态(15s 到listening,选举就结束了)第⼀步、根桥选举 每⼀台交换机启动stp后,都认为⾃⼰是根桥。
启动stp后在整个⽹络先选出根桥, 通过BID进⾏⽐较(BID由优先级+mac地址组成)先⽐较优先级,在⽐较MAC地址,越⼩越优先。
STP安全传输协议概述STP安全传输协议(Secure Transmission Protocol)是一种网络通信协议,旨在保障数据的安全传输。
该协议采用了一系列的技术手段,以确保数据在传输过程中的机密性、完整性和可用性。
本文将对STP安全传输协议的概述进行论述,以帮助读者更好地理解该协议的工作原理和应用领域。
一、STP安全传输协议的定义STP安全传输协议是一种基于网络的传输层协议,用于保护数据在网络传输过程中的安全性。
与传统的传输协议相比,STP在数据传输过程中采用了加密、认证和完整性校验等多种技术手段,从而防止未经授权的访问、数据篡改和信息泄露等安全威胁。
通过使用STP安全传输协议,用户可以在不信任的网络环境中安全地传输敏感数据,如用户密码、银行账户信息等。
二、STP安全传输协议的工作原理1. 数据加密STP安全传输协议使用对称加密和非对称加密相结合的方式对数据进行加密。
在数据传输前,发送方和接收方分别生成一对公钥和私钥。
发送方使用接收方的公钥对数据进行加密,接收方则使用自己的私钥对数据解密。
通过使用非对称加密,STP协议能够实现数据的机密性,确保数据在传输过程中不会被窃听。
2. 数据认证STP协议还使用数字证书来验证数据的发送方和接收方的身份。
发送方在数据包中附加数字证书,该证书由可信的第三方机构签发,用于证明发送方的身份的真实性和可信性。
接收方使用证书中的公钥对数字签名进行验证,从而确保数据的发送方是合法可信的。
3. 数据完整性校验为了防止数据在传输过程中被篡改,STP协议使用Hash函数来计算数据的哈希值,并将该值附加到数据包中。
接收方在接收到数据包后,使用相同的Hash函数对数据进行计算,并将结果与接收到的哈希值进行比较。
如果计算结果与接收到的哈希值一致,表明数据未被篡改。
三、STP安全传输协议的应用领域1. 互联网通信随着互联网的快速发展,网络通信安全成为了一个重要的话题。
STP安全传输协议可以应用于电子邮件、即时通讯和文件传输等互联网通信领域,确保在数据传输过程中的机密性和完整性。
使用STP ( Spanning Tree Protocol) 协议能使网络内部避免因形成环路而产生的广播风暴,使网络能根据环境变化而作出自适应的调整, 以避免连接失败等故障, 从而增强网络的健壮性. 在快速以太网交换机的软件功能模块中, STP协议模块是一个不可或缺的重要组成部分. STP算法是在桥接器(依据IEEE Std 802. 1D, 泛指工作在MAC 层的网络设备, 如交换机等) 连接的网络设备间配置一个动态拓扑结构. 数据包将只能通过桥接器设定的端口, 其他端口将被阻塞掉. 在任何时候, 桥接器都能使这些处于传输状态的端口在局域网内部保持最有效的连接. STP算法的内容是在局域网内部配置一个动态拓扑图, 即生成一个单一的生成树的拓扑结构, 该结构使局域网内部不同的子网间至多只保持一条通信链路, 从而避免数据环路的产生. 同时, STP算法还要定时监测拓扑结构, 如果原有的通信链路因意外中断, 该算法将自动重新配置生成树的拓扑结构, 将阻塞的链路中的一条激活, 维持子网间通信的畅通. 整个STP算法的内容包括: 配置动态拓扑结构、发布拓扑信息、重新配置拓扑结构、改变端口状态、发布拓扑改变的通知等.2. 2STP算法及功能的实现STP功能实现的具体步骤如下: A. 建立并维护一个网络动态拓扑结构. STP根据LAN 内各个网络设备的连接状况建立一个网络动态拓扑结构. 该结构建立后, 数据包只通过指定桥接器的指定端口进行传输, 其他的端口将被自动阻塞掉. 被阻塞的端口将不接收和转发一般的数据包, 但仍然可以接受和转发BPDU包, 属于拓扑结构之内. 建立一个稳定的拓扑结构将由个桥接器的标识符、每个桥接器各个端口所对应通路的路径值、每个桥接器各个端口的标识符等因素决定. 在每一个桥接器启动后, 便向与其相连的网段发BPDU 包. 并通过相连网段接收其他桥接器所发的BPDU包. 在BPDU包中包含了本桥接器的信息和与其他桥接器交互得来的信息. B. 发布拓扑信息并配置STP. 各个桥接器将通过互发BPDU包交换拓扑信息来实现上述算法. 发送和接收BPDU包遵从以下机制. a. 启动时, 各个桥接器认自己是根桥接器, 并定时向与其相连的所有LAN 发拓扑信息; b. 桥接器收到BPDU包后, 将其与自己的配置信息比较, 然后保存并发布它认为配置等级高的拓扑信息. 通过以上拓扑信息的交互, STP可以迅速了解并确定整个拓扑结构. 在所有的桥接器都接受了根桥接器的标识符并建立了其他相关参数之后, STP将配置每一个桥接器, 使不同网段间的数据流只通过与网段对应的指定端口和相应桥接器的根端口, 所有其他端口都将被阻塞掉. C. STP的重新配置. 一旦整个网络的拓扑结构稳定下来, 所有的桥接器将监听由根桥接器定时发来的监听BPDU(Hello BPDU) 包. 如果一个桥接器在一段时间内没有收到Hello BPDU包该桥接器将认为根桥接器不存在或它与根桥接器的连接已中断. 这时它就会发送一个SNMP 的trap 包通知网络管理员, 并发出一个通知拓扑改变的BPDU包通知其他桥接器该变化信息. 然后各桥接器就会从其缓存内查询原拓扑结构的状态信息. 如果发现取不到或状态信息已更改, 则所有桥接器将按照上述配置过程重新配置STP的状态信息.生成树协议是一种二层管理协议,它通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的,同时具备链路的备份功能。
Stp协议STP(Spanning Tree Protocol)是生成树协议的英文缩写,是OSI网络互联模型中的第二层(Date Link Layer)中的协议。
STP是基于什么需要所开发的协议:一个优秀的网络工程师,冗余的思想是尤为重要的,因此在做某些网络互联的项目时,会使用多个交换机Switch进行保障通信,避免单点故障。
可是如果几个交换机同时作用时,难免会发生一些问题:1,广播风暴。
一个PC或者Host Server 发送一个广播broadcast,从而使形成环路的交换机不停的泛洪(由于交换机是二层设备,没有网络层封装帧的TTL数,所以这种广播风暴更为严重),直到网络堵塞。
2,帧的多重复制。
由于多台Switch转发数据,可以使目标路由器接收到几个相同的帧,这在三层路由的一些协议中,会出现故障。
3,MAC地址表不稳定。
由于交换机中MAC表中,一个端口可对应多个MAC地址,而一个MAC无法对应多个端口。
然而在多个Switch同时作用环路时,难免会造成MAC 表学习重复,使MAC地址对应的端口不断被覆盖,造成MAC地址表不稳定。
基于以上问题,开发出来了STP生成树协议,该协议可应用于环路网络,通过一定的算法实现路径冗余,同时将环路网络修剪成无环路的树型网络,从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。
生成树协议STP/RSTP一. 技术原理:STP的基本思想就是生成“一棵树”,树的根是一个称为根桥的交换机,根据设置不同,不同的交换机会被选为根桥,但任意时刻只能有一个根桥。
由根桥开始,逐级形成一棵树,根桥定时发送配置报文,非根桥接收配置报文并转发,如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文,则说明从该交换机到根有不止一条路径,便构成了循环回路,此时交换机根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞,消除循环。
当某个端口长时间不能接收到配置报文的时候,交换机认为端口的配置超时,网络拓扑可能已经改变,此时重新计算网络拓扑,重新生成一棵树。
总之,其目的就是在不影响冗余的情况下,避免交换机环路的出现。
具体的选举步骤为:1、One root bridge per network(在网络中选一个根桥)2、One root port per nonroot bridge(在每一个非根桥中选举一个根端口称为RP)3、One designated port per segment(在每条链路中选举一个指定端口称为DP)4、Nondesignated ports are unused(剩下的一个端口为BLOCK状态)选举原则:1,在所有交换机中Bridge ID越低,越优先。
【先介绍一下Bridge ID,Bridge ID又两部分组成,{Bridge Priority,MAC Adress}。
Bridge Priority为桥优先级,默认为32768;MAC Adress就是交换机的MAC地址。
注:如果想把指定交换机设为根桥,可把改交换机的Bridge Priority设为更低,一般设为0】2,选举根端口时,按照以下原则。
COST--Port ID,先比较COST值,即该端口到根桥的花费。
COST值越低越优先。
【COST值】带宽COST10Gps 21Gps 4100M 1910M 100如果COST值相同的话,再比较Port ID,Port 0优先与Port 1。
3,选举DP,规则为COST--Bridge ID。
先比较COST,当COST相同时,再比较桥ID,桥ID越小越优先。
4,最后剩下的那个唯一的端口即为BLOCK状态,即不运作,但会接收BPDU报文,监听其他正常使用的交换机是否工作正常,如不正常立即启用。
Spanning-tree transits each port through several different states:1,收BPDU报文,如20s没有收到回包,即转入下一步骤。
------只可收BPDU报文2,Listening 届时15s 此期间,会进行STP选举------------可以收、发BPDU报文,不转发用户数据3,Learning 届时15s 此期间会学习MAC地址,为以后减少泛洪流量做准备4,Forwarding以上可以看出,STP协议会持续50s,这就是有的PC开机后50s后才可以上网,进行数据传输。
为此,由开发了RSTP协议(快速生成树协议),收敛速度可达到1s。
二. 功能介绍:生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回,解决成环以太网网络的“广播风暴”问题,从某种意义上说是一种网络保护技术,可以消除由于失误或者意外带来的循环连接。
STP也提供了为网络提供备份连接的可能,可与SDH 保护配合构成以太环网的双重保护。
新型以太单板支持符合ITU-T 802.1d标准的生成树协议STP及802.1w规定的快速生成树协议RSTP,收敛速度可达到1s。
但是,由于协议机制本身的局限,STP保护速度慢(即使是1s的收敛速度也无法满足电信级的要求),如果在城域网内部运用STP技术,用户网络的动荡会引起运营商网络的动荡。
目前在MSTP 组成环网中,由于SDH保护倒换时间比STP 协议收敛时间快的多,系统采用依然是SDH MS-SPRING或SNCP,一般倒换时间在50ms以内。
但测试时部分以太网业务的倒换时间为0或小于几个毫秒,原因是内部具有较大缓存。
SDH保护倒换动作对MAC层是不可见的。
这两个层次的保护可以协调工作,设置一定的"拖延时间"(hold-off),一般不会出现多次倒换问题。
一、STP算法IEEE802.1D标准定义了STP的生成树算法。
该算法依赖于BID、路径开销和端口ID参数来做出决定。
1、BID(网桥ID):BID是生成树算法的第一个参数,BID决定了桥接网络的中心,称为根网桥或根交换机。
BID参数是一个8字节域。
前2个字节(10进制)称为“网桥优先级”,后6个字节(16进制)是交换机的一个MAC地址。
网桥优先级用来衡量一个网桥的优先度,范围是0-65535,默认是32768。
思科交换机中的PVST+(每VLAN生成树)生成树协议使每个VLAN都有一个STP实例。
比较两个BID的大小的原则:一是网桥优先级小的BID优先,二是如果网桥优先级相同,BID中的后六个字节的MAC小的则BID优先。
2、路径开销:路径开销是生成树算法的第二个参数,决定到根网桥(根交换机)的路径。
通俗说,路径开销是用来衡量网桥之间的距离的远近的,其值是两个网桥之间某条路径上所有链路开销的总和。
路径开销与跳数无关。
路径开销决定到根网桥或根交换机的最佳路径,最小的路径开销是到根交换机的最佳路径。
路径开销的值的规律:带宽越大,STP开销越小。
3、端口ID:端口ID是生成树算法的第三个参数,也决定到根交换机的路径。
它由2个字节组成,包括“端口优先级”和“端口号”,各占8位。
端口优先级值从0-255,默认128;端口号包括256个。
端口ID大小的判定与BID大小的判定相同。
二、STP的过程1、STP判决和BPDU交换:当创建一个逻辑无环的拓扑时,STP总是通过发送BPDU的第二层帧来传递生成树协议,并执行相同的4步判决顺序:步骤1,确定根交换机;步骤2,计算到根交换机的最小路径开销;步骤3,确定最小的发送者BID;步骤4,确定最小的端口ID。
网桥为每个端口存储一个其收到的最佳BPDU,当有其他的BPDU到达交换机的端口时,交换机会使用四步判决过程来判断此BPDU是否比该端口原来存储的BPDU更好,如果新收到的BPDU(或者本地生成的BPDU)更好,则替换原有值。
当一个网桥第一次被激活时,其上所有端口每隔一个HELLO时间(默认2秒)发送一次BPDU;如果一个端口发现从其他网桥收到的BPDU比自己发送的好,则本地端口就停止发送BPDU;如果在MAX AGE(最大生存时间,默认20秒)内没有从邻居网桥收到更好的BPDU,本地端口则重新开始发送BPDU,即最大生存时间是最佳BPDU的超时时间。
2、STP收敛的三个步骤:生成树算法收敛于一个无环拓扑的初始过程包含三个选举步骤:步骤1 选举一个根交换机。
步骤2 选举根端口。
步骤3 选举指定端口。
在网络第一次“初始”时,所有网桥都洪泛混合的BPDU信息,网桥通过执行STP四步判决过程,形成整个网络或VLAN惟一的生成树。
在网络稳定后,BPDU 从根网桥流出,沿着无环支路到达网络中的每一个网段。
网络发生变化时,生成树协议按照收敛三个步骤做出处理。
(1)选举根交换机:根交换机是一个具有最小BID的网桥,它是惟一的,是通过交换BPDU选举得出来的。
BPDU的格式:BPDU是网桥之间用来交换生成树信息的特殊帧,它在网桥之间传播,包括交换机和所有配置来进行桥接的路由器,BPDU不携带终端用户流量。
BPDU包括根BID、根路径开销、发送者BID和端口ID信息。
也就是说,交换机通过传递BPDU来发现谁是最小的BID,从而将具有最小BID的网桥做为根交换机。
最初时,交换机总将自己认为是根网桥,当它发现有比自己小的BID时,就将收到的具有最小BID的交换机作为根网桥。
(2)选举根端口:在根交换机选举完后,就开始选举根端口了。
所谓根端口,就是按照路径开销最靠近根交换机的端口,也就是说具有最小根路径开销的端口。
每一个非根交换机都必须选举一个根端口。
(3)选举指定端口:通过以上两个步骤后,生成树算法还没有消除任何环路,因为还没有选举指定端口。
所谓指定端口,就是连接在某个网段上的一个桥接端口,它通过该网段既向根交换机发送流量也从根交换机接收流量。
桥接网络中的每个网段都必须有一个指定端口。
指定端口也是根据最小根路径开销来决定,因此根交换机上的每个活动端口都是指定端口,因为它的每个端口都具有最小根路径开销(实际是它的根路径开销是0)。
注意:指定端口只在中继端口(TRUNK口)起作用。
接入端口在指定端口选举中不起任何作用。
接入端口是用来连接到主机或者三层端口的。
3、STP状态在网桥已经确定了根端口、指定端口和非指定端口后,STP就准备开始创建一个无环拓扑了。
为创建一个无环的拓扑,STP配置根端口和指定端口转发流量,非指定端口阻塞流量。
实际上,STP决定端口转发和阻塞看似只有这两个状态,实际上是有五种状态的。
(1)、Disabled(为了管理目的或者因为发生故障将端口关闭);(2)、Blocking(在初始启用端口之后的状态。
端口不能接收或者传输数据,不能把MAC地址加入地址表,只能接收BPDU(bridge protocol data unit)。
如果检测到有一个桥接环,或者端口失去了它的根端口或者指定端口的状态,那么就会返回到Blocking状态);(3)、Listening(如果一个端口可以成为一个根端口或者指定端口,那么它就转入监听状态。