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1、STP生成树协议STP (Spanning Tree Protocol)是生成树协议的英文缩写。该协议可应用 于环路网络，通过一定的算法实现路径冗余，同时将环路网络修剪成无环路的树 型网络，从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。STP的基本原理是，通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文(在IEEE 802. ID ip这种协议报文被称为“配置消息”)来确定网络的拓扑结构。配置消 息中包含了足够的信息來保证交换机完成生成树计算。生成树协议STP/RSTP1.技术原理：STP的基本思想就是生成“一棵树”，树的根是一个称为根桥的交换机，根 据设置不同，不同的交换机会被选为根桥，但任意吋刻只能有一
2、个根桥。由根桥 开始，逐级形成一棵树，根桥定时发送配置报文，非根桥接收配置报文并转发， 如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文，则说明从该交换机到根 有不止一条路径，便构成了循环回路，此时交换机根据端口的配置选出一个端口 并把其他的端口阻塞，消除循环。当某个端口长时间不能接收到配置报文的吋候, 交换机认为端口的配置超吋，网络拓扑可能已经改变，此吋重新计算网络拓扑， 重新生成一棵树。2.功能介绍：生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回，解决成环以太网 网络的“广播风暴”问题，从某种意义上说是一种网络保护技术，可以消除由于 失误或者意外带来的循环连接。STP也提供了为网络提供
3、备份连接的可能，可与 SDH保护配合构成以太环网的双重保护。新型以太单板支持符合ITU-T 802. Id 标准的生成树协议STP及802. lw规定的快速生成树协议RSTP,收敛速度可达到 lSo但是，由于协议机制本身的局限，STP保护速度慢(即使是Is的收敛速度 也无法满足电信级的要求)，如果在城域网内部运用STP技术，用户网络的动荡 会引起运营商网络的动荡。H前在MSTP组成坏网中，由于SDII保护倒换时间比 STP协议收敛时间快的多，系统采用依然是SDH MS-SPRING或SNCP, 般倒换时 间在50ms以内。但测试时部分以太网业务的倒换时间为0或小于几个毫秒，原 因是内部具有较大
4、缓存。SDH保护倒换动作对MAC层是不可见的。这两个层次的 保护可以协调工作，设置一定的“拖延吋间” (hold-off), 一-般不会出现多次 倒换问题。生成树算法生成树协议运行生成树算法(STA) o生成树算法很复杂，但是其过程可以 归纳为一下三个部分。(1) 选择根网桥(2) 选项根端口(3) 选择指定端口选择根网桥的依据是交换机的网桥优先级，网桥优先级是用来衡量网桥在生 成树算法小优先级的十进制数，取值范I韦I是065535.默认值是32768,网桥ID 是由网桥优先级和网桥MAC地址组成的。共有8个字节。选择根端口的依据是(1) 到跟网桥的最低路径成本。根路径成本是两个网桥间的路径上
5、所有链路的成本Z和，也就是某个网桥到 达根网桥的中间所有链路的路径成本之和，一条链路的带宽越大，他的传输成本 就越低。(2) 直连的网桥ID最小(3) 端口 ID最小选择指定端口的依据是：(1) 根路径成本较低(2) 所在的交换机网桥ID值最小(3) 端口 ID值最小STP生成树协议一、STP概述STP (生成树协议)是一个二层管理协议。在一个扩展的局域网中参与STP 的所有交换机之间通过交换桥协议数据单元BPDU (Bridge Protocol Data Unit) 来实现；为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥；为每个交换网段选择一台指定 交换机；将冗余路径上的交换机置为Blocking,来
6、消除网络中的环路。IEEE 802. Id是最早关于STP的标准，它提供了网络的动态冗余切换机制。 STP使您能在网络设计中部署备份线路，并且保证：在主线路正常工作吋，备份线路是关闭的。当主线路出现故障时自动使能备份线路，切换数据流。RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol)是STP的扩展，其主要特点是增加 了端口状态快速切换的机制，能够实现网络拓扑的快速转换。1. 1设置STP模式使用命令config spanning-tree mode可以设置STP模式为802. Id STP或 者 802. lw RSTPo1.2配置STP交换机中默认存在一个default
7、STP域。多域STP是扩展的802. Id,它允 许在同一台交换设备上同时存在多个STP域，各个STP域都按照802. Id运行， 各域Z间互不影响。它提供了一种能够更为灵活和稳定网络环境，基本实现在 VLAN中计算生成树。1.2. 1创建或删除STP利用命令create stpd和delete stpd可以创建或删除STP。缺省的default STP域不能手工创建和删除。1.2.2使能或关闭STP交换机中STP缺省状态是关闭的。利用命令config stpd可以使能或关闭 STPo1. 2. 3使能或关闭指定STP的端口交换机中所有端口默认都是参与STP计算的。使用命令config stp
8、d port 可以使能或关闭指定的STP端口。1.2.4配置STP的参数运行某个指定STP的STP协议后，可以根据具体的网络结构调整该STP的一 些参数。交换机中可以调整以下的STP协议参数：Bridge PriorityHello TimeForward DelayMax Age另外每个端口上可以调整以下参数:Path CostPort Priority表IT配置STP参数的常用命令config stpd tor warddelay config stpd hellotime config stpd max age config stpd priority config stpd port
9、cost config stpd port priority配置根桥交换机端11状态切换的时间间隔 ft置根桥交换机发送BPDU的时间间隔 配置BPDU报文老化的最长时间间隔 配置运行STP协议时木交换机的优先级 配置参与STP计算端口的路径开销 恻置参与STP计算的端口的优先级1.2.5显示STP状态利用命令show stpd可以查看STP的状态，包括：BridgelDRoot BridgelDSTP的各种配置的参数利用命令show stpd port可以显示端口的STP状态，包括：端口状态Designated port端口的各种配置参数VLAN与生成树在缺省的C I S C 0 S T P
10、模式中，每个VLAN定义一个S T PI E E E 8 0 2 . 1 Q标准是在整个交换VLAN网络中使用一个S T P, 但并不排除在每个VLANp实现S T P.1 VLAN与生成树的关系 I E E E通用生成树（C S T）C I S C 0 PER VLAN 生成树（P V S T）带C S T的CISCO PER VLAN生成树（P V S T + ）C S T是I E E E解决运行虚拟局域网VLAN生成树的方法.C S T定 义，整个第2层交换网络所有实现了的VLAN,仅使用一个生成树实例.这个 生成树实例运行在整个交换局域网上.PVS T是解决在虚拟局域网上处理生成树的C
11、 I S C 0特有解决方案.P V S T为每个虚拟局域网运行单独的生成树实例一-般情况下P V S T要求在交 换机之间的中继链路上运行C I S C 0的I S L.PVS T+是C I SCO解决在虚拟局域网上处理生成树问题的另一个方 案.PVS T+允许C S T信息传给PVS T,以便与其他厂商在VLAN上运 行生成树的实现方法进行操作.2 按VLAN生成树（PVS T）为每个V L A N建立一个独立的生成树实例（P V S T）.生成树算法计算整个交换型网络的最佳无环路径.P VS T的优点：生成树拓扑结构的总体规模减少.改进了生成树的扩展性，并减少了收敛吋间.提供更快的收敛恢
12、复能力和更高的可靠性.P vs T的缺点：为了维护针对每个V LAN而生成的生树，交换机的利用率会更高为了支持各个VLAN的B P DU，需要占用更多的TRUNK链路带宽生成树仅可运行在64个VLA N上.3 公共生成树（C S T）C S T是I E E E在虚拟局域网上处理生成树的特有方法，这是一种V L A N解决方案，称为单一或者公共生成树.生成树协议运行在VLAN 1即缺省的 VLAN.所有的交换机都举出同一个根网桥，并建立与该根网桥的关系.公共生成树不能针对每个V LA N来优化根网桥的位置.公共生成树优点:最小数量的BPDU通信，带宽占用少交换机负载保持最小.公共生成树的缺点如下
13、：只用一个根网桥，这不能为所有的VLAN做到网桥的优化放置，导致对 某些设备来说可能存在次优化路径.为包括交换架构中的所有端口，生成树的拓扑结构较大，这就会导致较长 的收敛时间和更频繁的重新配置.4 增强型的按VLAN生成树（PVS T + ）P V S T+有以下特征：它是C I S C 0发展的，可以与8 0 2 . 1 Q公共生成树（C S T ）互操 作.通过I S Lp继，P V S T4-与现存的C I SCO交换机P VS T协议向 后兼容，同吋，P V S T+也通过8 0 2 . 1Q中继与C S T连接互操作.如果P V S T区域和C S T区域之间要互操作，一定要通过P
14、 V S T +区 域.二生成树配置生成树配置涉及下面一些任务：选举和维护一个根网桥.通过配置一些生成树的参数来优化生成树.（如端口优先级 端口成本）通过配置上行链路来减少生成树的收敛时间.2 9 5 0交换机上生成树的缺省配置：S T P启用：缺省情况下VLAN 1启用 S T P 模式：P V S T +交换机优先级：3 2 7 6 8S T P端口优先级：1 2 8 S T P 路径成本：1 0 0 M： 191 0 M： 10 0S T P VLAN端口成本：（同上）S T P计吋器：HELLO吋间：2秒 转发延迟：15秒 最大老化吋 间：2 0秒1启用生成树：switch（confi
15、g）spanning-tree vlan vlan-list步骤：switch#c onfig tswitch（config）# spanning-tree vian 10switch（config）#endswitch#show spanning-tree summary/detailsummary摘要deta订详细Bridge Identifier has priority 8912, address 0006. eb06. 1741 （本地交 换机网桥ID）desigated root has priori ty 8912, address 0006. eb06. 1741 （根网桥 I D）designated port is 7, path cost 0 （路径成本）times: holdl, topology change 35, notification 2hello 2, max age 20, forward delay 15 （根计吋器）2人为建立根网桥在生成树网络中，最重要的事情就是决定根网桥的位置.可以让交换机自己根据一定的原则来选择根网桥以及备份或从（secondary） 根网桥，
