《路由交换技术与应用项目化教程 教学课件 ppt 作者 孙秀英 生成树协议技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路由交换技术与应用项目化教程 教学课件 ppt 作者 孙秀英 生成树协议技术（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、路由交换技术与应用,第11章 生成树协议STP技术,路由交换技术与应用,Segment 1,Segment 2,Server/host X,Router Y,在冗余拓扑中，出现了环路（loop）,路由交换技术与应用,环路（loop）带来的问题： 广播风暴 帧的重复复制 交换机 MAC 地址表的不稳定,Segment 1,Segment 2,Server/host X,Router Y,11.1 STP的产生,路由交换技术与应用,Segment 1,Segment 2,Server/host X,Router Y,Broadcast,Switch A,Switch B,Host X 发送一个广播
2、帧,广播风暴,路由交换技术与应用,Segment 1,Segment 2,Server/host X,Router Y,Broadcast,Switch A,Switch B,Host X 发送一个广播帧,广播风暴,路由交换技术与应用,Segment 1,Segment 2,Server/host X,Router Y,Broadcast,交换机不断的转发该广播帧,Switch A,Switch B,广播风暴,路由交换技术与应用,Segment 1,Segment 2,Server/host X,Router Y,Unicast,Switch A,Switch B,Host X 发送一个单播帧
3、到 Router Y 任何一台交换机都没有学到过Router Y的MAC地址,数据帧的重复复制,路由交换技术与应用,Segment 1,Segment 2,Server/host X,Router Y,Switch A,Switch B,Host X 发送一个单播帧到 Router Y 任何一台交换机都没有学到过Router Y的MAC地址 Router Y 将收到两个完全一样的重复帧,数据帧的重复复制,路由交换技术与应用,Segment 1,Segment 2,host X,Router Y,Unicast,Unicast,Switch A,Switch B,Port 0,Port 1,Po
4、rt 0,Port 1,Host X发送一个单播帧到 Router Y 任何一台交换机都没有学到过 X的MAC地址 Switch A 和 B 从各自的port 0学到 X的MAC地址,地址漂移,路由交换技术与应用,Segment 1,Segment 2,Server/host X,Router Y,Unicast,Unicast,Switch A,Switch B,Port 0,Port 1,Port 0,Port 1,任何一台交换机都没有学到过Router Y的MAC地址 该帧被洪泛（flooding）转发 Switch A 和 B 错误的从port 1学到 X的MAC地址,地址漂移,路由交
5、换技术与应用,环路问题,面对这么多的环路，怎么办？,Server/host,Workstations,Loop,Loop,Loop,路由交换技术与应用,环路解决办法1：网络结构,BRAS,汇聚交换机： T160G/T64G/T40G,园区交换机： T40G/3228/3252/3206/ 3928/3952/3906等,GE,GE,FE/GE,IP城域网,以太汇聚层,用户接入层,驻地网,DSLAM： 8220/9210等,FE/GE,SR,PE,采用星型结构组建交换网络，从根本上防范物理环路的产生,路由交换技术与应用,生成树协议能够发现并自动消除冗余网络拓扑中的环路。,Block,x,环路解决
6、办法2: 生成树协议,路由交换技术与应用,x,指定端口,Root port (F),Nondesignated port (B),Root bridge,Nonroot bridge,100baseT,10baseT,11.2 生成树协议,选出一个根桥Root（root bridge） 在非根网桥上选出根端口RP（root port) 在一个链路上选出指定端口DP（designated port） 未成为指定端口或根端口的端口被阻塞，即阻塞端口，Blocked(blocked port）。,A,B,指定端口,根桥,根端口,非根桥,非指定端口,designated port (F),design
7、ated port (F),路由交换技术与应用,Switch Y 缺省优先级 32768 (0x8000) MAC 0c0022222222,Switch X 缺省优先级 32768 (0x8000) MAC 0c0011111111,BPDU,Root bridge = 有最低桥ID的交换机 Bridge ID = 桥优先级 + 桥 MAC 地址 在本例中, 哪台交换机有最低桥ID？,STP 根桥的选择,路由交换技术与应用,选择根端口,非根桥上才有根端口，且每个非根桥上有且只有一个根端口 根端口是到根桥最近的端口 判断方法： 路径开销 + 转发桥ID+转发端口 ID,Root bridge,
8、100baseT,10baseT,A,B,路由交换技术与应用,路径开销的定义,路由交换技术与应用,100,Root,交换机 B,交换机C,100,缺省优先级 32768 MAC 0c0011111111,缺省优先级 32768 MAC 0c0022222222,Bridge ID = 桥优先级 + 桥 MAC 地址 在本例中, A的根端口是哪一个？,100,100,交换机 A,0,1,路由交换技术与应用,100,Root,交换机 B,交换机A,100,端口ID = 端口优先级 + 端口号 在本例中, 交换机B的哪个端口成为根端口？,缺省优先级 128,缺省优先级 128,端口2,100,端口1
9、,路由交换技术与应用,选择指定端口,根桥上的端口都是指定端口 每条链路上有且只有一个指定端口（DP） 判断准则 路径开销 + 端口所在的桥ID,x,Root port (F),Root bridge,Nonroot bridge,10baseT,A,B,100baseT,路由交换技术与应用,x,Designated port (F),Root port (F),Designated port (F),Nondesignated port (B),Root bridge,Nonroot bridge,10baseT,A,B,100baseT,除了指定端口和根端口以外， 剩余的端口就是阻塞端口。,
10、选择阻塞端口,路由交换技术与应用,例:,switchA,switchC,switchB,Switch A Default priority 32768 MAC 0c0011111111,Switch B Default priority 32768 MAC 0c0022222222,Switch C Default priority 32768 MAC 0c0033333333,Cost=19,Cost=19,Cost=100,路由交换技术与应用,2.BPDU(网桥协议数据单元）,Forward Delay,Hello Time,Maximum Time,Message Age,Port ID
11、,Bridge ID,Cost of Path,Root ID,Flags,Message Type,Version,Protocol ID,Bridge ID:由2字节优先级和6字节MAC组成,Cost of Path：路径开销是从Switch到Root Bridge的方向叠加的,Maximum Time:当一段时间未收到任何BPDU，生存期达到Max Age时，网桥则认为该端口连接的链路发生故障。默认20秒,Hello Time:发送BPDU的周期,默认2秒,Port ID:端口信息由1字节端口优先级和1字节端口 ID组成,Forward Delay：BPDU全网传输延迟,默认15秒,路由
12、交换技术与应用,启动时假设自己是根 Bridge ID = Root ID,根的选择,网桥协议数据段（BPDU ）：默认每隔2秒发送 根网桥：拥有最小bridge ID的网桥 Bridge ID ：网桥优先级（Bridge priority）+ 网桥MAC地址,路由交换技术与应用,Blocking,Listening,learning,Forwarding,生成树经过一段时间（默认值是50秒左右）稳定之后，所有端口要么进入转发状态，要么进入阻塞状态。,STP的端口状态,路由交换技术与应用,STP的端口状态,生成树端口的状态 阻塞Blocking 接收BPDU，不学习MAC地址，不转发数据帧 倾
13、听Listening 接收BPDU,不学习MAC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 学习Learning 接收BPDU,学习MAC地址，不转发数据帧 转发Forwarding 正常转发数据帧,路由交换技术与应用,STP的端口状态,路由交换技术与应用,拓扑变化机制,拓扑改变通知消息,拓扑改变应答消息,拓扑改变消息,1,3,2,5,5,6,6,在一个大中型网络中要等整个网络拓朴稳定为一个树型结构就大约需要50 秒，这样的时间是无法忍受的！,4,ROOT,路由交换技术与应用,快速生成树协议概述 快速生成树协议RSTP(Rapid Spannning Tree
14、 Protocol) IEEE 802.1w RSTP协议在STP协议基础上做了改进，使得收敛速度快得多（最快1秒以内）,11.3 快速生成树协议(RSTP)简介,路由交换技术与应用,RSTP端口角色和端口状态,几种不同的端口角色 根端口：具有到根交换机的最短路径的端口 指定端口：每个LAN的通过该口连接到根交换机 供选端口：根端口的替换口，一旦根端口失效，该口就立刻变为根端口 备份端口：指定端口的备份口，当一个交换机有两个端口都连接在一个LAN上，那么高优先级的端口为指定端口，低优先级的端口为备份端口 禁用端口：当前不处于活动状态的口，即OperState为down的端口都被分配了这个角色,路由交换技术与应用,拓扑变化机制,拓扑改变消息,3,1,2,2,整个网络拓朴稳定为一个树型结构大约需要1秒,路由交换技术与应用,作业：,P112 3. 根网桥、指定端口和根端口的判定条件分别是什么？,
