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1、 冗余设计-设计出强壮的网络架构trunktrunk单星型拓扑容易出现单点故障， 可靠性较差。解决方案硬件设备链路：热备冷备双设备双模块双星型拓扑可靠性较高，达到 五个九的高可用性 。软件/协议冗余设计：VRRP、聚合端口、路由协议的实施 1生成树协议原理及配置技术培训中心2教学目标通过本章学习使学员能够通过本章学习使学员能够: :1.掌握掌握STPSTP及及RSTPRSTP技术原理技术原理 2.2.掌握掌握STPSTP及及RSTPRSTP基本配置基本配置 3.3.掌握掌握RSTPRSTP在实际网络中的应用在实际网络中的应用 4.4.掌握掌握MSTPMSTP的原理和实施技术的原理和实施技术3课
2、程议题生成树起源4生成树综述LAN 1LAN 2存在单点故障冗余的设计又会带来环 路,导致广播风暴生成树协议的产生背景生成树协议的产生背景5生成树综述n n生成树协议的分类生成树协议的分类 生成树协议的分类，按照产生的时间先后顺序为生成树协议的分类，按照产生的时间先后顺序为STPSTP、RSTPRSTP、 MSTPMSTPn n生成树协议所遵循的生成树协议所遵循的IEEEIEEE标准标准 三种生成树所遵循的三种生成树所遵循的IEEEIEEE标准分别为标准分别为STP-IEEE 802.1dSTP-IEEE 802.1d，RSTP-RSTP- IEEE802.1WIEEE802.1W，MSTP-
3、IEEE 802.1SMSTP-IEEE 802.1S6学习目标 1、掌握STP、RSTP、MST原理及配置实 施技术 2、理解二层交换网络的收敛与生成树协议 有关 3、理解数据在二层交换网络中走的路径与 生成树协议有关7课程议题一、STP技术原理8STP议题n n1 1、STPSTP协议的作用与应用场景协议的作用与应用场景n n2 2、STPSTP工作原理工作原理n n3 3、配置消息（、配置消息（BPDUBPDU）的报文格式）的报文格式n n4 4、网络拓扑变化时、网络拓扑变化时STPSTP的收敛过程的收敛过程n n5 5、STPSTP的配置与实施的配置与实施91、什么是STP协议，它的作
4、用是什么 STP （spanning-tree-protocol）是交换 机通过某种特定算法来逻辑阻塞物理冗余 网络中某些接口，以达到避免数据转发循 环，生成无环路拓扑的一种二层协议。10LAN 1LAN 2该链路处于阻塞状态该链路重新被激活STP是怎样处理环路呢?11STP的应用场景 双星型结构 单星型结构122、STP工作原理n基本思想:在网桥之间传递配置消息(BPDU),比较 其中的参数，根据STP算法打开好的端口，阻塞差 的端口，从而打破物理环路，建立一个无循环的逻 辑拓扑。 网桥利用收到的配置消息做以下动作: 确定最小的根网桥ID（网桥优先级背板MAC地址） 确定最小路径开销cost
5、 确定最小发送网桥ID 确定最小发送端口ID13最短路径的选择带宽IEEE802.1dIEEE802.1t10Mbps1002000000 100Mbps19200000 1000Mbps420000 10Gbps22000比较开销选择路径比较开销选择路径 比较本交换机到达根交换机路径的开销，选择开销最小的路径比较本交换机到达根交换机路径的开销，选择开销最小的路径14STP初始化收敛 选择根网桥 在非根网桥上选择根端口 在每一个网段上选择一个指定端口 阻塞剩余端口153、BPDU报文结构项目字节 协议 ID2 版本号1 报文类型1标记 域1根网桥ID8根路径成本4发送网桥ID8 端口ID2 报
6、文老化时 间2 最大老化时 间2访问时间2转发 延迟2L/T：帧长LLC Header ：BPDU帧固定的链路头。 值为：0x424203Payload ： BPDU数据DMADMALLC HeaderLLC HeaderSMASMAL/TL/TPayloadPayload0x01-80-c2-00-00-0016端口状态生成树端口的四种状态生成树端口的四种状态 Blocking Blocking 接收接收BPDUBPDU，不学习，不学习MACMAC地址，不转发数据帧地址，不转发数据帧 Listening Listening 接收接收BPDU,BPDU,不学习不学习MACMAC地址，不转发数据
7、帧，但交换机向其地址，不转发数据帧，但交换机向其 他交换机通告该端口，参与选举根端口或指定端口他交换机通告该端口，参与选举根端口或指定端口 LearningLearning 接收接收BPDU,BPDU,学习学习MACMAC地址，不转发数据帧地址，不转发数据帧 ForwardingForwarding 正常转发数据帧正常转发数据帧 一个启用了STP的交换机的端口收敛时间问题17端口状态迁移184 4。那么当拓扑发生变化。那么当拓扑发生变化,STP,STP怎么处理呢怎么处理呢? ?19拓扑变化交换机二层端口收敛导致 用户业务可能中断ABC123Link 1 down 收敛时间Link 2 down
8、 收敛时间Link 3 down 收敛时间30秒， C产生TCN次佳BPDU 10秒30秒 ，C产生TCNB产生TCN20TCN BPDU(Topology Change Notification )当有以下几种情况出现时交换机发送当有以下几种情况出现时交换机发送TCN BPDUTCN BPDU报文报文 处于转发状态或监听状态的端口，状态变为阻塞处于转发状态或监听状态的端口，状态变为阻塞 处于未启用状态的端口进入转发状态，并且交换机上有其他的转处于未启用状态的端口进入转发状态，并且交换机上有其他的转 发端口发端口 交换机从指定端口收到交换机从指定端口收到TCN BPDUTCN BPDU报文报文
9、 简单的来说就是端口的简单的来说就是端口的up/downup/down就会导致交换机发就会导致交换机发TCN BPDUTCN BPDU 发给上游交换机，发到根桥那里去21TCN BPDU的作用加快mac表的超 时以更新转发表项 当网络拓扑发生变化时，交换机会从自己的根端口向外发 送TCN BPDU报文 接收到TCN BPDU报文的交换机向发送者发送TCA报文 标识对TCN的确认 根交换机接收到TCN BPDU报文向网络中发送TC BPDU 标识拓扑变化 收到TC BPDU的交换机将MAC地址表清空225、生成树协议的配置Spanning-treeSwitch(config)#no Spanni
10、ng-treeSwitch(config)#Spanning-tree mode stp/rstp/mstpSwitch(config)# 开启生成树协议开启生成树协议锐捷默认生成树协议是关闭的 关闭生成树协议关闭生成树协议锐捷默认生成树协议是关闭的 配置生成树协议的类型配置生成树协议的类型锐捷全系列交换机默认使用MSTP协议23 配置交换机优先级配置交换机优先级 “ “0”0”或或“ “4096”4096”的倍数、共的倍数、共1616个个, ,缺省缺省3276832768。 恢复到缺省值恢复到缺省值 配置交换机端口的优先级配置交换机端口的优先级 Switch(config)#interfac
11、eSwitch(config)#interface interface-type interface-numberinterface-type interface-number Switch(config-if)#spanning-treeSwitch(config-if)#spanning-tree port-priority port-priority numbernumber生成树协议的配置（续）spanning-tree priority Switch(config)#no spanning-tree prioritySwitch(config)#24生成树协议的配置（续）spanni
12、ng-tree port-priority numberSwitch(config-if)# 配置交换机端口的优先级配置交换机端口的优先级 端口优先级可配置范围为端口优先级可配置范围为0 0或或1616的整数倍，共的整数倍，共 1616个，最大值为个，最大值为240240，默认优先级为，默认优先级为128128。25生成树协议的配置（续） 配置交换机优先级和端口优先级范例配置交换机优先级和端口优先级范例26生成树协议的配置（续） Spanning Tree Spanning Tree 的缺省配置：的缺省配置： 关闭关闭STPSTP STP Priority STP Priority 是是327
13、6832768 STP port Priority STP port Priority 是是128128 STP port cost STP port cost 根据端口速率自动判断根据端口速率自动判断 Hello Time 2Hello Time 2秒秒 Forward-delay Time 15Forward-delay Time 15秒秒 Max-age Time 20Max-age Time 20秒秒 可通过可通过spanning-tree reset spanning-tree reset 命令让命令让spanning treespanning tree参数恢复到缺省参数恢复到缺省
14、配置配置27 配置配置Hello TimeHello Time 配置配置Forward-Delay TimForward-Delay Time e 生成树协议的配置（续）spanning-tree hello-time seconds Switch(config)# 根交换机发送根交换机发送BPDUBPDU报文的默认时间是报文的默认时间是2 2秒，通过配置可修改，取值范围是秒，通过配置可修改，取值范围是1-1- 1010秒。秒。 spanning-tree forward-time seconds Switch(config)# Forward-Delay TimeForward-Delay
15、Time为为BPDUBPDU报文扩散到全网中的时间，默认时间是报文扩散到全网中的时间，默认时间是1515秒，通秒，通 过配置可修改，取值范围是过配置可修改，取值范围是4 4到到3030秒秒 28 配置配置Max-Age Time Max-Age Time 生成树协议的配置（续）spanning-tree max-age seconds Switch(config)# Max-Age Time Max-Age Time 为为BPDUBPDU报文的最大生存时间，默认值是报文的最大生存时间，默认值是2020秒，可以通过配置秒，可以通过配置 修改，取值范围是修改，取值范围是6 6到到4040秒秒 29 配置配置bpdubpdu-guard -guard 生成树协议的配置（续）spanning-tree bpduguard enable Switch(config-if)# BpduBpdu-guard-guard特性防止非法交换机的接入特性防止非法交换机的接入, ,保护拓扑保护拓扑. .如果在配置了该特性的接口如果在配置了该特性的接口 上收到了上收到了BPDU,BPDU,则接口会进入则接口会进入Error-disabledError-d
