第12章 生成树协议.ppt

12.3.1 STP中的选择原则 1．根网桥的选举原则 在全网范围内选举网桥号（Bridge ID）最小的交换机为根网桥，网桥号由交换机优先级和Mac地址组合而成，从而可通过改变交换机的优先级别来改变根网桥的选举。 选举步骤 （1）所有交换机首先都认为自己是根； （2）从自己的所有可用端口发送“配置BPDU”，其中包含自己的网桥号，并作为根； （3）当收到其他网桥发来的“配置BPDU”时，检查对方交换机的网桥号，若比自己小，则不再声称自己是根了（不再发送BPDU了）； （4）当所有交换机都这样操作后，只有网络中最小网桥号的交换机还在继续发送BPDU，因此它就成为根网桥了。 2．最短路径的选择 （1）首先比较路径开销 比较本交换机到达根网桥的路径开销，选择开销最小的路径 （2）其次比较网桥号 如果路径开销相同，则比较发送BPDU交换机的网桥号（Bridge ID） 2．最短路径的选择 （3）其三，比较发送者端口号（Port ID） ① 如果发送者网桥号相同，即同一台交换机，则比较发送者交换机的Port ID ② Port ID：端口号由1字节端口优先级和1字节端口ID组成 ③ 端口默认的优先级为128 2．最短路径的选择 （4）最后，比较接收者的端口号（Port ID） ① 如不同链路发送者的Bridge ID一致（即同一台交换机），那比较接收者的Port ID 3．选举根端口和指定端口 如图13-5所示，一旦选好了最短路径，就选好了根端口和指定端口。 4．生成树的工作过程 （1）首先进行根桥的选举。每台交换机通过向邻居发送BPDU，选出网桥ID最小的网桥作为网络中的根桥。 （2）确定根端口和指定端口。计算出非根桥的交换机到根桥的最小路径开销，找出根端口（最小的发送方网桥ID）和指定端口（最小的端口ID）。 4．生成树的工作过程 （3）阻塞非根网桥上非指定端口。阻塞非根网桥上非指定端口以裁剪冗余的环路，构造一个无环的拓扑结构。这个无环的拓扑结构是一棵树，根桥作为树干，没裁剪的活动链路作为向外辐射的树枝。在处于稳定状态的网络中，BPDU从根桥沿着无环的树枝传送到网络的各个网段。 5．生成树操作规则 每个网络只有一个根桥，根桥上的接口都是指定口 每个非根桥只有一个根端口 每个段只有一个指定端口，其它接口为非指定口 指定端口转发数据，非指定端口不转发数据 12.3.2 STP端口的状态 生成树经过一段时间（默认值是50秒左右）稳定之后，所有端口要么进入转发状态，要么进入阻塞状态。 图13-6显示了生成树端口状态的转换过程，它指出了网络中的每台交换机在刚加电启动时，每个端口都要经历生成树的四个状态：阻塞、侦听、学习、转发。在能够转发用户的数据包之前，端口最多要等50秒时间，20秒阻塞时间（Max Age）、加15秒侦听延迟时间（Forward Delay ）、加15秒学习延迟时间（Forward Delay ）。 STP端口的状态 （1）阻塞状态Blocking。刚开始，交换机的所有端口均处于阻塞状态。在阻塞状态，能接收和发送BPDU，不学习MAC地址，不转发数据帧。此状态最长时间为20秒。 STP端口的状态 （2）侦听状态Listening。在侦听状态，能接收和发送BPDU，不学习MAC地址，不转发数据帧，但交换机向其他交换机通告该端口，参与选举根端口或指定端口。根端口和指定端口将转入到学习状态；既不是根端口也不是指定端口的成为非指定端口，将退回到阻塞状态，此状态最长持续时间为15秒。 STP端口的状态 （3）学习状态Learning。在学习状态，接收BPDU，接收数据帧，从中学习MAC地址，建立MAC地址表，但仍不能转发数据帧。 STP端口的状态 （4）转发状态Forwarding。在转发状态，正常转发数据帧。 （5）无效状态 无效状态不是正常的STP状态，当一个接口处于无外接链路、被管理性关闭时，暂时处于无效状态，并向阻塞状态过渡。通常，在一个大中型网络中，整个网络拓扑稳定为一个树型结构大约需要50 秒，因而STP的收敛时间过长。 12.3.3 生成树的重新计算 在Switch A和Switch C之间的连线没有断开时， Switch A的f0/24 、f0/1端口为指定端口；Switch C的 f0/1端口为根端口，f0/2端口为非指定端口，处于阻塞 状态。当Switch A和Switch C之间的连线断开后， 拓扑结构发生改变，生成树重新开始计算 如图13-7所示，Switch C的f0/2端口从非指定端口改变为根端口，生成树为Switch A→Switch B→Switch C。 12.4 MSTP多实例生成树协议的配置 12.4.2M