STP/RSTP技術(shù)原理培訓(xùn)講義

STP&RSTP技術(shù)原理-B本課程介紹STP（生成樹協(xié)議）和RSTP（快速生成樹協(xié)議）的原理與配置。STP運(yùn)行于以太網(wǎng)交換機(jī)上，為解決交換網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路問題在網(wǎng)絡(luò)上修剪出一棵無環(huán)的樹。RSTP是STP的升級版本，與STP相比，最顯著的特點(diǎn)就是通過新的機(jī)制，加快了收斂速度。前言學(xué)習(xí)完此課程，您將會(huì)：描述STP生成樹基本計(jì)算過程描述RSTP的基本計(jì)算過程描述RSTP端口狀態(tài)的遷移目標(biāo)內(nèi)容介紹第1章環(huán)路引起的問題第2章生成樹基本計(jì)算過程第3章RSTP原理與配置交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)流程回顧E0/2E0/3E0/5E0/600-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20..........E0/2E0/3..........目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20..........E0/5E0/6..........PCASWASWBPCB123環(huán)路引起的問題之一——廣播風(fēng)暴PCASWASWB廣播12344交換機(jī)學(xué)習(xí)MAC地址表回顧E0/2E0/3E0/5E0/600-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10..........E0/2..........目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10..........E0/5..........PCASWASWBPCB123環(huán)路引起的問題之二——MAC地址表不穩(wěn)定E0/3E0/4E0/5E0/6PCASWASWB00-0D-56-BF-88-10目的MAC地址目的端口E0/200-0D-56-BF-88-10E0/200-0D-56-BF-88-10E0/4錯(cuò)誤目的端口為什么引入生成樹協(xié)議通過阻斷冗余鏈路來消除橋接網(wǎng)絡(luò)中可能存在的路徑回環(huán)當(dāng)前活動(dòng)路徑發(fā)生故障時(shí)激活冗余備份鏈路恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連通性ROOTLANALANBLANCLANDLANE第1章環(huán)路引起的問題第2章生成樹基本計(jì)算過程第3章RSTP原理與配置內(nèi)容介紹生成樹協(xié)議的基本原理基本思想：在網(wǎng)橋之間傳遞特殊的消息（配置消息），包含足夠的信息做以下工作：從網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)橋中，選出一個(gè)作為根網(wǎng)橋（Root）計(jì)算本網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的最短路徑對每個(gè)LAN，選出離根橋最近的那個(gè)網(wǎng)橋作為指定網(wǎng)橋，負(fù)責(zé)所在LAN上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)橋選擇一個(gè)根端口，該端口給出的路徑是此網(wǎng)橋到根橋的最佳路徑選擇除根端口之外的包含于生成樹上的端口（指定端口）LANE生成樹基本計(jì)算過程－選舉根交換機(jī)SWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootBridge生成樹基本計(jì)算過程－選舉非根交換機(jī)的根端口LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootBridgeRootPortRootPort生成樹基本計(jì)算過程－選舉網(wǎng)段的指定端口LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9LANA的指定端口LANB的指定端口RootLAND的指定端口LANE的指定端口LANC的指定端口AlternatePort交換機(jī)端口角色端口角色描述RootPort根端口，是所在交換機(jī)上離根交換機(jī)最近的端口，處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。DesignatedPort指定端口，轉(zhuǎn)發(fā)所連接的網(wǎng)段發(fā)往根交換機(jī)方向的數(shù)據(jù)和從交換機(jī)方向發(fā)往所連接的網(wǎng)段的數(shù)據(jù)。AlternatePort預(yù)備端口，不向所連網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)任何數(shù)據(jù)。新預(yù)備端口暫未停止轉(zhuǎn)發(fā)可能的臨時(shí)環(huán)路SWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootE0/1預(yù)備端口根端口E0/1E0/2SWD新Root指定端口E0/2新指定端口新根端口Forwarding端口狀態(tài)變換DisabledLearning端口開啟端口禁用123322端口禁用端口禁用端口禁用ListeningBlocking當(dāng)一個(gè)端口從不轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)之前需要等待兩次ForwardDelay間隔端口狀態(tài)描述端口狀態(tài)描述Disabled端口沒有啟用此狀態(tài)下端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，不學(xué)習(xí)MAC地址表，不參與生成樹計(jì)算。Listening偵聽狀態(tài)此狀態(tài)下端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，不學(xué)習(xí)MAC地址表，只參與生成樹計(jì)算，接收并發(fā)送BPDU。Blocking阻塞狀態(tài)此狀態(tài)下端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，不學(xué)習(xí)MAC地址表，此狀態(tài)下端口接收并處理BPDU，但是不向外發(fā)送BPDU。Learning學(xué)習(xí)狀態(tài)此狀態(tài)下端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，但是學(xué)習(xí)MAC地址表，參與計(jì)算生成樹，接收并發(fā)送BPDU。Forwarding轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)此狀態(tài)下端口正常轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，學(xué)習(xí)MAC地址表，參與計(jì)算生成樹，接收并發(fā)送BPDU。STP基本配置－物理拓?fù)銵ANESWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootLANC的指定端口E0/10E0/20E0/10E0/20E0/10E0/20STP基本配置－配置命令LANESWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootLANC的指定端口E0/10E0/20E0/10E0/20E0/10E0/20[Quidway]sysnameSWA[SWA]stpenable[SWA]stpmodestp[SWA]stppriority4096[Quidway]sysnameSWB[SWB]stpenable[SWB]stpmodestp[SWB]stppriority8192[Quidway]sysnameSWC[SWC]stpenable[SWC]stpmodestpE0/24STP基本配置－驗(yàn)證STP全局狀態(tài)[SWC]displaystpProtocolmode:IEEEcompatibleSTP

"bridgeID(Pri.MAC):32768.00e0-fc41-43b9Thebridgetimes:HelloTime2sec,MaxAge20sec,ForwardDelay15secRootbridgeID(Pri.MAC):4096.00e0-fc41-4259Rootpathcost:200Bridgebpdu-protection:disabledTimeoutfactor:3STP基本配置－驗(yàn)證STP端口信息[SWC]displaystpinterfaceEthernet0/20Port20(Ethernet0/20)ofbridgeisForwardingPortspanningtreeprotocol:enabled

Portrole:RootPortPortpathcost:200

Portpriority:128

DesignatedbridgeID(Pri.MAC):4096.00e0-fc41-4259ThePortisanon-edgedportConnectedtoapoint-to-pointLANsegmentMaximumtransmissionlimitis3Packets/hellotimeTimes:HelloTime2sec,MaxAge20secForwardDelay15sec,MessageAge0BPDUsent:4TCN:2,RST:2,ConfigBPDU:0BPDUreceived:806TCN:0,RST:11,ConfigBPDU:795內(nèi)容介紹第1章環(huán)路引起的問題第2章生成樹基本計(jì)算過程第3章RSTP原理與配置生成樹協(xié)議的不足端口從阻塞狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)必須經(jīng)歷兩倍的ForwardDelay時(shí)間，所以網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改變之后需要至少兩倍的ForwardDelay時(shí)間，才能恢復(fù)連通性。如果網(wǎng)絡(luò)中的拓樸結(jié)構(gòu)變化頻繁，網(wǎng)絡(luò)會(huì)頻繁的失去連通性，這樣用戶就會(huì)無法忍受?？焖偕蓸鋮f(xié)議RTP快速生成樹協(xié)議是從生成樹協(xié)議發(fā)展而來，實(shí)現(xiàn)的基本思想一致；快速生成樹具備生成樹的所有功能；快速生成樹改進(jìn)目的就是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，盡可能快的恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的連通性。RSTP交換機(jī)端口角色端口角色描述RootPort根端口，是所在交換機(jī)上離根交換機(jī)最近的端口，穩(wěn)定時(shí)處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。DesignatedPort指定端口，轉(zhuǎn)發(fā)所連接的網(wǎng)段發(fā)往根交換機(jī)方向的數(shù)據(jù)和從交換機(jī)方向發(fā)往所連接的網(wǎng)段的數(shù)據(jù)，穩(wěn)定時(shí)處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。BackupPort備份端口，不處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，所屬交換機(jī)為端口所連網(wǎng)段的指定交換機(jī)。AlternatePort預(yù)備端口，不處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，所屬交換機(jī)不是端口所連網(wǎng)段的指定交換機(jī)。STP與RSTP端口的比較STP端口類型RSTP端口類型DesignatedPortDesignatedPortRootPortRootPortDisabledPortDisabledPortAlternatePortBackupPort預(yù)備端口和備份端口SWASWBSWCLANA32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootBridgeSWD32768.00e0-fc22-715aDesignatedPortDesignatedPortE0/1E0/2AlternatePortBackupPortRootPortRootPortRootPort交換機(jī)端口狀態(tài)端口狀態(tài)描述Discarding丟棄狀態(tài)此狀態(tài)下端口對接收到的數(shù)據(jù)做丟棄處理，端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，不學(xué)習(xí)MAC地址表。AlternatePort和BackupPortLearning學(xué)習(xí)狀態(tài)此狀態(tài)下端口不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，但是學(xué)習(xí)MAC地址表，參與計(jì)算生成樹，接收并發(fā)送BPDU。Forwarding轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)此狀態(tài)下端口正常轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，學(xué)習(xí)MAC地址表，參與計(jì)算生成樹，接收并發(fā)送BPDU。存在環(huán)路風(fēng)險(xiǎn)，需要等待其它交換機(jī)完成計(jì)算端口狀態(tài)遷移原則已確認(rèn)無環(huán)路風(fēng)險(xiǎn)或者已等待足夠長時(shí)間，可以進(jìn)行狀態(tài)遷移DiscardingDiscardingForwardingForwardingRSTP的改進(jìn)－選舉新的根端口SWALANALANBLANCSWBSWC32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9LANA的指定端口LANB的指定端口RootLANC的指定端口預(yù)備端口根端口新根端口立即轉(zhuǎn)發(fā)RSTP的改進(jìn)－選舉新的指定端口（邊緣端口）LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9根交換機(jī)邊緣端口

RSTP的改進(jìn)－選舉新的指定端口（Proposal－Agreement”機(jī)制）SWASWBSWCRootDE0/1SWDDRRDDRANewRootDD保持轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)ProposalRDProposalRAAgreementAgreement進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)E0/2E0/1E0/2E0/2E0/1保持轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)Discarding進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)協(xié)商機(jī)制的前提－點(diǎn)到點(diǎn)鏈路LANSWASWBSWCDRDRProposalProposalAgreement過早進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)SWDSWE存在環(huán)路風(fēng)險(xiǎn)時(shí)的狀態(tài)遷移新預(yù)備端口暫未停止轉(zhuǎn)發(fā)SWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootE0/1預(yù)備端口根端口E0/1E0/2SWD新Root指定端口E0/2新指定端口新根端口配置RSTP－基本配置SWASWBSWCLANARoot[Quidway]sysnameSWA[SWA]stpenable[SWA]stpmoderstp[SWA]stppriority4096E0/10E0/10E0/20E0/20E0/10E0/20E0/1DDRDRAD[Quidway]sysnameSWB[SWB]stpenable[SWB]stpmoderstp[SWB]stppriority8192[Quidwa