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1、第1章内容回顾 VTP协议的功能 VTP的工作原理 VTP域 VTP运行模式 VTP通告 VTP修剪 VTP的配置STP协议第2章本章目标 能够通过配置交换机的网桥优先级，来选择合适 的根网桥，使网络的整体稳定性提高 能够通过PVST的配置实现交换网络的负载分担 理解STP的工作原理 了解PVST与CST的区别 掌握PVST的配置命令 能够正确的配置上行速链路和速端口 能够配置EthernetChannel本章结构STP协议STP的功能EthernetChannelSTP的工作原理PVST防止广播风暴算法BPDU包生成树端口的状态工作原理配置交换机工作原理 根据MAC地址表转发数据帧，如果地址
2、未知，则广播ABaabbA查MAC地址表， 目的地址在表中不 存在A广播这个数据帧C广播风暴的产生 当网络中存在物理环路，会产生广播风暴AaabbBCA查MAC地址表，目 标地址在表中不存在 ，A广播这个帧B与C查MAC地址表， 未知目标地址，B与C 广播该帧形成双向广播环， 广播永远不会停止 ，产生广播风暴广播风暴最终会导 致网络资源耗尽， 交换机死机！STP协议介绍 STP Spanning Tree Protocol（生成树协议） 逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生 当线路出现故障，断开的接口被激活，恢复通信， 起备份线路的作用ABCSTP的算法 STP将一个环形网络生成无环拓朴的步骤：
3、 选择根网桥（Root Bridge） 选择根端口（Root Ports） 选择指定端口（Designated Ports）网桥是交换机的前身，由于 STP是在网桥基础上开发的 ，因此现在在交换机的网络 中仍然沿用网桥这一术语第一步：选择根网桥选择根网桥的依据 网桥ID（BID） 网桥ID是唯一的，交换机之间选择BID值最小的交换机 作为网络中的根网桥网桥优先级网桥的MAC地址2字节6字节取值范围：0 65535缺省值：32768选择根网桥的目的是为了给将 生成的树形结构确定一个树根数字越小，优先级越大STP选择根网桥举例 根据网桥ID选择根网桥ABC优先级：4096 MAC地址： 000d.
4、2800.b100优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b101优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b102Root Bridge下一步：选择根端口以本拓朴为例， 介绍STP的计算 过程选择根端口的依据 在非根网桥上选择一个到根网桥最近的端口作为 根端口 选择根端口的依据是： 根路径成本最低 直连的网桥ID最小 端口ID最小根路径成本 根路径成本是网桥到根网桥的路径上所有链路 的成本之和Root Bridge路径成本：19路径成本：100CBAPort 1C的Port 1根路径成本19100119路径成本 路径成本根据链路带宽的高低规定链路带宽（Mb/s ）路
5、径成本10100166245391001915514622610004100002端口ID 端口ID的组成端口优先级端口编号8位8位取值范围：0 255缺省值：128100MSTP选择根端口举例 在非根桥上， 选择一个根端口（RP）ABC优先级：4096 MAC地址： 000d.2800.b100优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b101优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b102Root Bridge下一步：选择指定端口100M100MRoot PortRoot Port在B和C上，到达A 最近的端口是B和 C的根端口选择指定端口的依据 在每个网段上，选
6、择1个指定端口 根桥上的端口全是指定端口 非根桥上的指定端口： 根路径成本最低 端口所在的网桥的ID值较小 端口ID值较小STP选择指定端口举例 在每个网段选择1个指定端口（DP）100MABC优先级：4096 MAC地址： 000d.2800.b100优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b101优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b102Root Bridge100M100MRoot Port这个端口既不是根端 口，也不是指定端口 ，STP将这个端口阻 塞（Block）在这个网段上，B的 网桥ID较小，所以B 上的端口为指定端口DPDPDP根网桥上的端口
7、都是指定端口STP计算结果 经过STP计算，最终的逻辑结构为无环拓朴100MABC优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b101优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b102100M 优先级：4096 MAC地址： 000d.2800.b100备份线路STP举例DCABBID：32768 000d.2800.b100BID：32768 000d.2805.c100BID：32768 000d.2810.d100BID：32768 000d.2811.e100100M100M100M100M100MRoot BridgeRPRPRPDPDPDPBlock经过STP
8、计算后的逻辑拓朴DCABBID：32768 000d.2800.b100BID：32768 000d.2805.c100BID：32768 000d.2810.d100BID：32768 000d.2811.e100100M100M100MRoot BridgeBPDU（桥协议数据单元） 交换机之间使用BPDU来交换STP信息 BPDU Bridge Protocol Data Unit 桥协议数据单元 使用组播发送BPDU，组播地址为：01-80-c2-00-00-00 BPDU分为2种类型： 配置BPDU 用于生成树计算 拓朴变更通告BPDU 用于通告网络拓朴的变化有没有想过，交换机 怎么
9、知道其他交换机 的网桥ID？怎么知道 哪个端口的根路径成 本最小？BPDU包含的关键字段字段字节作用 协议ID2 版本号1 报文类型1标识是配置BPDU还是TCN BPDU 标记域1 根网桥ID8用于通告根网桥的ID 根路径成本4说明这个BPDU从根传输了多远 发送网桥ID8发送这个BPDU网桥的ID 端口ID2发送报文的端口的ID 报文老化时间2计时器值，用于说明生成树用多长时 间完称它的每项功能最大老化时间2 访问时间2 转发延迟2100MSTP使用BPDU选择根网桥2-1100MAC网桥ID： 32768.000d.2800.b101网桥ID：32768.000d.2800.b102网桥
10、ID： 4096.000d.2800.b100字段值根网桥ID32768.000d.2800.b101 根路径成本0 发送网桥ID32768.000d.2800.b101 端口IDxxxxB 交换机启动时，假定自己是根网桥，在向外发送的BPDU 中，根网桥ID字段填写自己的网桥ID100M100M100MSTP使用BPDU选择根网桥2-2100MAC字段值 根网桥ID4096.000d.2800.b100 根路径成本0 发送网桥ID 4096.000d.2800.b100 端口IDxxxx 当接收到其他交换机发出的BPDU后，比较网桥ID，选择较 小的添加到根网桥ID中100MA字段值根网桥I
11、D4096.000d.2800.b100 根路径成本0 发送网桥ID32768.000d.2800.b101 端口IDxxxxB100M网桥ID： 32768.000d.2800.b101网桥ID：32768.000d.2800.b102网桥ID： 4096.000d.2800.b100当全网所有的交换机接收到全部的 BPDU并作比较后，就可以选择出唯 一的一个根网桥STP使用BPDU计算根路径成本2-1100M100M100MAC字段值 根网桥ID4096.000d.2800.b100 根路径成本0 发送网桥ID 4096.000d.2800.b100 端口IDxxxxAB 根网桥发送根路径
12、成本为0的BPDU100MRoot Bridge网桥ID： 32768.000d.2800.b101网桥ID：32768.000d.2800.b102网桥ID： 4096.000d.2800.b100Root BridgeASTP使用BPDU计算根路径成本2-2 其他交换机接收到根网桥的BPDU后，在根路径成本上添加 接收接口的路径成本，然后转发100M100M100MAC字段值 根网桥ID4096.000d.2800.b100 根路径成本19 发送网桥ID32768.000d.2800.b101 端口IDxxxx100MB交换机保存接口的根路径成本到内存中网桥ID： 32768.000d.2
13、800.b101网桥ID：32768.000d.2800.b102网桥ID： 4096.000d.2800.b100生成树端口的状态状态用途 转发（Forwarding）发送和接收用户数据学习（Learning）构建网桥表侦听（Listening）构建“活动”拓朴阻塞（Blocking）只接收BPDU禁用（Disable）强制关闭 交换机端口的5种STP状态生成树计时器20秒20秒15秒35秒15秒50秒阻断倾听转发学习最大寿命转发延迟转发延迟 交换机开机需要等待30秒时间开始转发数据 当某个正在使用的链路断掉，阻塞的端口需要50秒时间开 始转发数据阶段总结 如何确定哪些端口被block，哪些
14、端口的状态为 forward 选举根网桥 选举根端口 选举指定端口 生成树端口的状态 生成树计时器VLAN与STPVLAN3VLAN2VLAN2VLAN1VLAN1VLAN3 标准的生成树协议（CST）不考虑VLAN经过STP计算，会有一条 链路被断开PVST（按VLAN生成树） PVST是Cisco私有的，为每个VLAN构造一棵生成树VLAN3VLAN2VLAN2VLAN1VLAN1VLAN3PVST+PVST+区域PVST区域CST区域 PVST Cisco私有 可以与CST互操作 用来连接PVST与CST区域PVST的配置生成树自动运 行，为什么还 要进行配置？ 配置网络中比较稳定的交换
15、机为根网桥 利用PVST实现网络的负载分担PVST在实际中的应用V1V10VLAN 1 5的 根网桥VLAN 610 的 根网桥V1V10V1V10VLAN 15 的根端口VLAN 15 数据的流向VLAN 610 的根端口VLAN 610 数据的流向接入交换机PVST的配置命令2-1 启用生成树Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list 设置根网桥Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list root primary | secondary 修改网桥的优先级Switch(config)#spanning-t
16、ree vlan vlan-list priority Bridge-priority设置为根网桥后， 优先级变成24576优先级的值为4096 的倍数PVST的配置命令2-2 修改端口成本 Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list cost cost 修改端口优先级 Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list port- priority priority 配置上行速链路 Switch(config)#spanning-tree uplinkfast 配置端口速链路 Switch(config-if)#spanning-tree portfastPVST配置的查看 查看生成树的
