STP生成树协议的理解
作者:互联网
一 STP简介
1、单词:
rstp快速生成树协议
filter过滤
protection保护
2、作用:
通过阻塞特定接口来防止二层交换环路,从而做到既可以提高网络可靠性的同时又能避免环路带来的问题
3、和TTL的区别:
TTL是经过三层设备减一,二层设备是不减的。如果为了避免二层交换机环路需要使用STP技术,来阻塞特定接口防止环路。
4、交换机环路带来的问题
1、广播风暴——导致资源大量转发广播包,降低了转发用户数据的效率
2、mac地址表不稳定——影响网络稳定性
5、注意
1、在华为的智能交换机,开机默认自动运行stp,运行stp的升级版mstp技术,默认就开启了
2、undo stp enable禁用stp。目的实验观察广播风暴
3、ping 192.168.1.255就是发送广播包
4、如果环路,只有通过断开链路才能停止arp一直发送广播
5、mac地址表震荡。
交换机会对源mac地址进行映射,当二层产生环路时,携带mac地址的便会映射到其他接口,一直循环,所有mac地址的映射表一直在变。
二、stp种类介绍
STP :传统STP
RSTP :快速生成树协议 rapid stp
MSTP : 多生成树协议 multi stp(真对多vlan)
注意:rstp向下兼容stp。如果交换机中有stp和rstp,那么将使用stp。
三、STP的工作原理
1、整体思路
先选出哪些接口不被阻塞,然后剩下的接口全部被阻塞。
2、规则
2.1、
首先整个网络(广播域)选举根桥(根交换机),桥ID较小的交换机当选为根桥。桥ID=桥优先级 + 桥mac
注意:桥优先级默认是32768,mac地址是16进制的a相当于10,根桥上的接口多少DP(designated ports指定端口)
2.2、
非根桥上选择根端口,到达根桥最近的端口选为根端口RP(root port)
2.3、
每条链路,有且只有一个指定端口,桥ID较小的交换机端口当选为指定端口,例如下图有三条链路,那么每条链路得有一个指定端口,而且只能有一条。
2.4、
剩下的端口将全部被阻塞,阻塞端口称block port
3、stp查看指令
1、dis stp查看桥ID
2、dis stp brief 查看stp端口的状态
端口角色(role):
RP(根端口) DP(指定端口) block(阻塞端口)
端口状态(state):
discarding(丢弃) forwarding(转发)
4、修改桥ID优先级:
方法一:stp priority 4096(必须是4096的倍数)
priority优先级
方法二:stp root primary
primary(主要的)
交换机会自动降低优先级shi自己成为根桥。通常企业里面将核心交换机优先级设为最低。
stp报文(BPDU:bridge protocol data unit):每隔两秒自动发送,携带优先级和桥mac地址。
四、RSTP对STP的改进
改进原因:STP收敛时间较慢,通常是30秒,特殊情况下要到50秒,难以适应网络中业务的需要,(例如:PC断电后重新启动需要等待大概30秒左右才能发包,这就是STP收敛慢造成的,所以可以让连PC的接口不参与生成树计算)为了提高STP收敛速度,IEEE提出了RSTP,改进如下
1、简化了端口状态
由五种disable、blocking、listenning、learning、forwarding简化为三种discarding——learning——forwarding
2、细化了端口的角色
DP和RP和和传统STP一样,对于阻塞端口,细分为alternate(预备端口)和backup(备份端口),分别是对RP和DP的备份。另外引入了一类特殊Designed端口——edge边缘端口(可以立即forwarding),和主机或其他终端设备相连的端口。
五 、STP edge-port
1、
[] stp edged-port enable将所有接口配置成边缘端口
[] stp edged-port disable将所有接口配置成非边缘端口
也可以进入接口下进行配置,只将本接口配置成边缘或非边缘端口
2、边缘端口与主机和其他终端设备相连。配置边缘端口后,该端口便不再参与生成树计算,从而加快网络拓扑收敛时间提高网络稳定性
3、注意:当前端口配置成边缘端口后,如果收到BPDU报文,交换设备会自动将边缘端口设置为非边缘端口,并重新进行生成树计算
六 、stp bpdu-protection
注意:只对边缘端口起作用
作用:
1、防止边缘端口私自接交换机
2、防止恶意BPDU报文将边缘端口失效
原理:
如果边缘端口收到bpdu报文,那么边缘端口会立即down掉(关闭接口)
配置
[] stp bpdu-protection 启动bpdu保护
[] error-down auto-recovery cause bpdu-protection interval 30 由于BPDU保护引起的接口down,在30s后自动UP
七、stp root-protection
1、简介
由于维护人员的错误配置或网络中的恶意攻击,根桥收到优先级更高的BPDU,会失去根桥的地位,重新进行生成树计算。由于拓扑结构的变化,可能造成高速流量迁移到低速链路上,引起网络拥塞。
2、作用
保护根桥的地位。对于使用根保护功能的指定端口,其端口角色只能保持为制定端口。一旦收到优先级更高的BPDU报文,端口状态将进入Discarding状态,不再转发报文,如果一段时间(通常为两倍的Forward Dekay)没有收到优先级更高的BPDU报文,端口将恢复到正常的转发状态。
注意:根保护功能只对指定端口生效,而且只能在指定端口下配置
八、stp bpdu-filter
1、使用stp bpdu-filter 的原因
配置了边缘端口后就不再参与生成树计算,提高了网络收敛时间加强了网络稳定性。可是端口仍然会发送BPDU报文,导致BPDU报文发送到其他网络,引起其他网络产生的震荡。
2、配置stp bpdu-filter enable
使边缘端口不处理发送BPDU报文。建议只在边缘端口上配置该命令
3、作用
3.1、强制将某端口固定为边缘端口
3.2、禁止stp报文(BPDU报文)从边缘端口发出
九、stp缺点和新型大二层环境
STP和RSTP缺点:
1、收敛慢,反应慢
2、对于超过50个节点(50台交换机)的环境运行卡顿
新型放环技术:vxlan和trill
标签:BPDU,报文,端口,生成,边缘,理解,stp,STP 来源: https://www.cnblogs.com/kxsm/p/15484930.html