STP学习
二层网络设计需求和问题:
• 为了提高可靠性,交换机之间会通过多条链路相连,从而避免单点故障。
• 但同时会带来一些灾难性的环路问题。
二层环路带来的灾难性问题:
STP:Spanning Tree Protocol,生成树协议,提供两大功能:
应用场景:
STP操作:
通过生成一个树形的网络结构,来消除交换网络中的环路。
在STP网络中,一台设备被称为一个网桥 / 桥。
BPDU:Bridge Protocol Data Unit -桥协议数据单元
封装在以太网数据帧中,目的MAC = 组播MAC:01-80-C2-00-00-00
BPDU类型:
配置BPDU:
○ 选举根交换机以及确定每个交换机端口的角色和状态。
○ 在初始化过程中,每个桥都主动发送配置BPDU。
○ 在网络拓扑稳定以后,只有根桥主动发送配置BPDU,其他交换机在收到上游
传来的配置BPDU后,才会发送自己的配置BPDU。
○ 发送周期为Hello Time。
○ 老化时间为Max Age。
• 拓扑变更通告BPDU-TCN BPDU
○ 下游交换机感知到拓扑发生变化时向上游发送的拓扑变化通知。
桥ID(Bridge ID,BID):
• 在STP中唯一标识一台交换机
• 桥优先级(高16位)+ 桥MAC地址(低48位)
• 优先级范围:0~65535,默认32768,修改步长4096
端口ID(Port ID / PID):
• 在STP中唯一标识一台交换机上的端口
• 端口优先级(高8位) + 端口编号(低8位)
• 端口优先级:0~255,默认128,修改步长16
端口开销(Port Cost):
• 每个运行STP端口维护的开销,用来计算到达根桥的开销
• 默认使用802.1T标准
根路径开销(RPC,Root Path Cost):
• 用来计算非根桥交换机的接口到达根桥的“成本”。
• 一台设备从某个接口到达根桥的RPC等于从根桥到该设备沿途所有入方向接口的
Path Cost累加。
STP选举原则:
• 选举根桥、根端口和指定端口主要使用配置BPDU中报文中的消息优先级向量:
{ 根桥ID,根路径开销,发送设备BID,发送端口PID }