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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,交换机工作原理,根据MAC地址表转发数据帧，如果地址未知，则广播,A,B,aa,bb,A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
2、,当网络中存在物理环路，会产生广播风暴,A,aa,bb,B,C,A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,A,B,C,STP的算法,STP将一个环形网络生成无环拓朴的步骤： 选择根网桥（Root Bridge） 选择根端口（Root Ports） 选择指定端口
3、（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,A,B,C,优先级：4096 MAC地址： 000d.2800.b100,优先级：32768 MAC地址： 000d.2
4、800.b101,优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b102,Root 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：100,C,B,A,Port 1,C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,端口ID,端口ID的组成,端口优先级,端口编号,8位,8位,取值
5、范围：0 255 缺省值：128,100M,STP选择根端口举例,在非根桥上， 选择一个根端口（RP）,A,B,C,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.b102,Root Bridge,下一步：选择指定端口,100M,100M,Root Port,Root 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
6、 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）,100M,A,B,C,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.b102,Root Bridge,100M,100M,Root 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,DP,DP,DP,根网桥上的端口都是指定端口,STP计算结果,经过STP计算，最终的逻辑结构为无环拓朴,100M,
7、A,B,C,优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b101,优先级：32768 MAC地址： 000d.2800.b102,100M,优先级：4096 MAC地址： 000d.2800.b100,备份线路,STP举例,D,C,A,B,BID：32768 000d.2800.b100,BID：32768 000d.2805.c100,BID：32768 000d.2810.d100,BID：32768 000d.2811.e100,100M,100M,100M,100M,100M,Root Bridge,RP,RP,RP,DP,DP,DP,Block,经过STP计算后的逻辑拓朴,
8、D,C,A,B,BID：32768 000d.2800.b100,BID：32768 000d.2805.c100,BID：32768 000d.2810.d100,BID：32768 000d.2811.e100,100M,100M,100M,Root Bridge,BPDU（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，
9、交换机怎么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,100M,STP使用BPDU选择根网桥2-1,100M,A,C,网桥ID： 32768.000d.2800.b101,网桥ID： 32768.000d.2800.b102,网桥ID： 4096.000d.2800.b100,B,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ID,100M,100M,100M,STP使用BPDU选择根网桥2-2,100M,A,C,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,100M,A,B,10
10、0M,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2-1,100M,100M,100M,A,C,A,B,根网桥发送根路径成本为0的BPDU,100M,Root Bridge,网桥ID： 32768.000d.2800.b101,网桥ID： 32768.000d.2800.b102,网桥ID： 4096.000d.2800.b100,Root Bridge,A,STP使用
11、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,100M,100M,100M,A,C,100M,B,交换机保存接口的根路径成本到内存中,网桥ID： 32768.000d.2800.b101,网桥ID： 32768.000d.2800.b102,网桥ID： 4096.000d.2800.b100,生成树端口的状态,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
12、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STP,VLAN3,VLAN2,VLAN2,VLAN1,VLAN1,VLAN3,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,VLAN3,VLAN2,VLAN2,VLAN1,VLAN1,VLAN3,PVST+,PVST+区域,PVST区域,PVST Cisco私有 可以与CST互操作 用来连接PV
13、ST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,V1V10,VLAN 1 5的根网桥,VLAN 610 的根网桥,V1V10,V1V10,VLAN 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 ro
14、ot primary | secondary 修改网桥的优先级 Switch(config)#spanning-tree 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 Swi
15、tch(config)#spanning-tree uplinkfast 配置端口速链路 Switch(config-if)#spanning-tree portfast,PVST配置的查看,查看生成树的配置 Switch#show spanning-tree 查看某个VLAN的生成树详细信息 Switch#show spanning-tree vlan vlan-id detail,PVST配置实例11-1,C,A,B,D,Port 24,Port 24,Port 23,Port 23,Port 22,Port 23,Port 23,Port 22,Port 22,Port 22,32768
16、.000d.28bf.4b40,32768.0013.6007.6a00,32768.000d.2861.b100,32768.000d.28bf.1140,缺省情况下的STP,Root Bridge,Block,希望的配置结果,Vlan 1- 4,Vlan 1- 4,Vlan 1- 2的根网桥,Vlan 3- 4的根网桥,PVST配置实例11-2,配置SwA为VLAN 1和2的根网桥 SwA(config)#spanning-tree vlan 1 root primary SwA(config)#spanning-tree vlan 2 root primary 配置SwB在VLAN 3和4中优先级为4096 SwB(config)#spanning-tree vlan 3 priority 4096 SwB(config)#spanning-tree vlan 4 priority 4096,
