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1、 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD 华为路由交换精英培训 之STP 美河学习在线美河学习在线 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential2 前 言 I 生成树协议可以实现局域网中冗余链路的阻塞 环路的消除 II 生成树协议主要包括STP RSTP和MSTP HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential3 培训目标 生成树协议基本原理 生成树协议配置命令 生成树协议排错能力 增强应试能力 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential
2、4 生成树协议原理描述 生成树协议配置命令 生成树协议故障诊断 生成树协议备考建议 目 录 原理命令排障建议 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential5 生成树协议原理描述 生成树协议原理描述 STP基本原理 RSTP基本原理 MSTP基本原理 生成树协议配置命令 生成树协议故障诊断 生成树协议备考建议 原理命令排障建议 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential6 STP基本原理 生成树协议原理描述 STP基本原理 STP出现背景 STP基本概念 STP拓扑计算 STP端口状态 STP拓扑改
3、变 STP的不足 RSTP基本原理 MSTP基本原理 生成树协议配置命令 生成树协议故障诊断 生成树协议备考建议 原理命令排障建议 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential7 STP出现背景 STP出现背景 局域网络中容易产生广播风暴和MAC地址表震荡 STP可消除局域网中环路 原理命令排障建议 S1S2 PC1 PC2 port 1 port 2 port 1 port 2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential8 STP基本概念 STP 遵循标准 STP遵循IEEE std 802 1
4、D标准 基本思想 STP根据网络拓扑构建无回路的树 实现方法 STP通过阻塞适当的端口来避免环路 原理命令排障建议 S2S3 S1 阻塞端口 消除环路 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential9 STP基本概念 重要概念 原理命令排障建议 根桥 桥ID足校的网桥 根端口 去往根桥路径开销最小的端口 只有根桥没有根端口 指定端口 每一个网段选择到根桥最近的网桥作为指定桥 该网桥到这个网段的端口 为指定端口 Alternate端口 既不是根端口 又不是指定端口 S2S3 S1 根桥 指定桥S1 指定桥S2 RP DP RP DPDP AP HUA
5、WEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential10 STP基本概念 配置BPDU 原理命令排障建议 配置BPDU 传递根桥ID 累计根路径开销 发送设备BID 发送端口PID等参数 由根桥周期 hello time 发送 发送目的为组播MAC地址01 80 C2 00 00 00 老化时间为Max Age BPDU消息字段BPDU消息说明 Protocol Identifier总是为0 Protocol Version Identifier总是为0 BPDU TypeBPDU类型 Flags标识位 Root Identifier当前根桥的BID Root
6、 Path Cost本端口累计到根桥的开销 Bridge Identifier本交换设备的BID Port Identifier发送该BPDU的端口ID Message Age该BPDU的消息年龄 Max Age消息老化年龄 Hello Time发送两个相邻BPDU的时间间隔 Forward Delay控制Listening和Learning状态的持续时间 STP优先级向量 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential11 STP拓扑计算 选举根桥 原理命令排障建议 S1 Priority 0 S2 Priority 1 0 0 0 portA
7、1 0 1 portB 选举根桥 初始状态所有交换机所有端口处于listening状态 网络中根桥ID最小的网桥被选为根桥 PortAPortB HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential12 STP拓扑计算 最优配置BPDU 原理命令排障建议 最优配置BPDU处理方法 步骤过程 1 每个端口将收到的配置消息与自己的配置消息进行比较 如果收到的配置消息优先级较低 则将其直接丢弃 对自己的配 置消息不进行任何处理 如果收到的配置消息优先级较高 则用该配置消息的内容将自己 配置消息的内容替换掉 2 设备将所有端口的配置消息进行比较 根桥ID较小的配
8、置消息优先级高 若根桥ID相同 则比较根路径开销 比较方法为 用配置消息中 的根路径开销加上本端口对应的路径开销 假设而这之和为S 则 S较小的配置消息优先级高 若根路径开销也相同 则依次比较指定根桥ID 指定端口ID 接 口配置消息的端口ID 上述比较方法均比小 较小者胜出 3选出最优的配置消息 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential13 STP拓扑计算 选举根端口和指定端口 原理命令排障建议 选举根端口和指定端口过程 步骤过程 1非根桥设备将接收最优配置消息的那个端口定为根端口 2 设备根据根端口的配置消息和根端口的路径开销 为每个端口
9、计算一个 指定端口配置消息 根桥ID替换为根端口的配置消息的根桥ID 根路径开销替换为根端口配置消息的根路径开销加上根端口对应 的路径开销 发送者BID替换为自身设备的ID 发送端口PID替换为自身端口ID 3 设备将计算出的配置消息与角色待定端口自己的配置消息进行比较 如果计算出的配置消息更优 则该端口被确定为指定端口 其配 置消息也被计算出的配置消息替换 并周期性地向外发送 如果该端口自己的配置消息更优 则不更新该端口的配置消息并 将该端口阻塞 该端口将不再转发数据 且只接收不发送配置消 息 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential14
10、STP拓扑计算 确定端口角色 1 原理命令排障建议 S2 Priority 1 S3 Priority 2 S1 Priority 0 原端口配置BPDU Path cost 5 Path cost 4 Path cost 10 PortB1 PortB2PortC2 PortC1 PortA1PortA2 1 0 1 Port B1 1 0 1 Port B2 2 0 2 Port C2 2 0 2 Port C1 0 0 0 Port A2 0 0 0 Port A1 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential15 STP拓扑计算 确定端口
11、角色 2 原理命令排障建议 1 0 1 PortB2 2 0 2 PortC2 第一轮配置BPDU交互 1 0 1 Port B1 1 0 1 Port B2 2 0 2 Port C2 2 0 2 Port C1 0 0 0 Port A2 0 0 0 Port A1 S2 Priority 1 S3 Priority 2 S1 Priority 0 PortB1 PortB2PortC2 PortC1 PortA1PortA2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential16 STP拓扑计算 确定端口角色 3 原理命令排障建议 第一轮配置BP
12、DU比较结果 0 0 0 Port A1 0 5 1 Port B2 0 10 2 Port C2 0 0 0 PortA2 0 0 0 Port A2 0 0 0 Port A1 S2 Priority 1 S3 Priority 2 S1 Priority 0 PortB1 PortB2PortC2 PortC1 PortA1PortA2 根端口 指定端口 1 0 1 Port B2 1 0 1 Port B2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential17 STP拓扑计算 确定端口角色 4 原理命令排障建议 第二轮配置BPDU交互 0 5
13、 1 PortB2 0 10 2 PortC2 0 0 0 Port A1 0 5 1 Port B2 0 10 2 Port C2 0 0 0 Port A2 0 0 0 Port A2 0 0 0 Port A1 S2 Priority 1 S3 Priority 2 S1 Priority 0 PortB1 PortB2PortC2 PortC1 PortA1PortA2 根端口 指定端口 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential18 STP拓扑计算 确定端口角色 5 原理命令排障建议 第二轮配置BPDU比较结果 0 0 0 Port
14、A1 0 5 1 Port B2 0 0 0 Port A2 0 0 0 Port A2 0 0 0 Port A1 S2 Priority 1 S3 Priority 2 S1 Priority 0 PortB1 PortB2PortC2 PortC1 PortA1PortA2 根端口 指定端口 0 5 1 Port B2 0 9 2 Port C2 阻塞端口 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential19 STP拓扑计算 等路径开销计算 原理命令排障建议 S1 BID 0 S2 BID 4096 E0E1 E0E1 cost 100cost
15、 100 S1 BID 0 S2 BID 4096 E0E0 E0E1 cost 100cost 100 阻塞端口 根端口 等路径开销计算 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential20 STP拓扑计算 对低优先级BPDU的处理 原理命令排障建议 根桥 S1 BID 0 次优BPDU 非根桥不会主动发送BPDU 非跟网桥指定端口收到次优BPDU 则主动发送最优BPDU S2 BID 4096 S3 BID 8192 BPDU 每隔hello timer 根桥发送BPDU 根桥 S1 BID 0 S2 BID 4096 S3 BID 8192 B
16、PDU 主动发送BPDU S4 BID 32768 BPDU 次优BPDU HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential21 STP端口状态 端口状态引入 原理命令排障建议 临时环路 根桥 S1 BID 0 S2 BID 4096 S3 BID 8192 根桥 S1 BID 0 S2 BID 4096 S3 BID 8192 根端口 指定端口 新增链路 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD Huawei Confidential22 STP端口状态 标准端口状态描述 原理命令排障建议 端口状态 发送 接收配 置BPDU MAC地 址学习 转发 数据 作用说明 Disable否 否否否端口状态为down Blocking否 是否否阻塞端口的最终状态 Listening是 是否否过渡状态 选举根桥 确定端口角色 Learning是 是是否过渡状态 构建MAC地址表 Forwarding是 是是是 只有根端口和指定端口才能进入 Forwarding状态 标准交换设备端口状态 HUAWEI TECHNOLOGIES CO LTD
