生成树协议

生成树协议 生成树协议工作原理:任意一交换机中如果到达根网桥有两条或者两条以上的链路.生成树协议都根据算法把其中一条切断,仅保留一条.从而保证任意两个交换机之间只有一条单一的活动链路. 因为这种生成的这种拓扑结构.很像是以根交换机为树干的树形结构.故为生成树协议。 工作流程 STP的工作过程如下：首先进行根网桥的选举，其依据是网桥优先级（bridge priority）和MAC地址组合生成的桥ID，桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥（bridge root）。 在此基础上，计算每个节点到根桥的距离，并由这些路径得到各冗余链路的代价，选择最小的成为通信路径（相应的端口状态变为forwarding），其它的就成为备份路径(相应的端口状态变为blocking)。 STP生成过程中的通信任务由BPDU完成，这种数据包又分为包含配置信息的配置BPDU（其大小不超过35B）和包含拓扑变化信息的通知BPDU（其长度不超过4B）。 生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。 生成树协议的特点：生成树协议提供一种控制环路的方法。采用这种方法，在连接发生问题的时候，你控制的以太网能够绕过出现故障的连接。 生成树中的根桥是一个逻辑的中心，并且监视整个网络的通信

为了保证网络的可靠性，我们一般选择 冗余拓扑结构 ，但在冗余拓扑中，会出现 环路 。 环路带来的问题：1、广播风暴 2、帧的重复复制 3、交换机MAC地址表的不稳定 解决以上环路问题，我们引入了 生成树协议。 他能够发现并自动消除冗余拓扑中的环路。 1、采用SPA算法使冗余端口置于“阻塞状态” 2、网络中只有一条链路生效 3、当生效的链路出现故障时，将处于“阻塞状态”的端口重新打开，从而确保网络的可靠性 STP相关概念： 桥ID 端口ID 根桥 非根桥 根端口 指定端口 阻塞端口 根路径开销 Foreoding Blocking BPDU 桥ID ：网桥ID的交换机将成为根网桥。 分为两类 网桥优先级【2字节】网桥MAC地址【6字节】 网桥优先级：0到65535 默认值32768(0x8000) 首先判断网桥优先级，优先级最低的网桥将成为根网桥；如果网桥优先级相同，则比较网桥MAC地址，具有最低MAC地址的的交换机或网桥将成为根网桥。 端口ID ：参与选举跟端口。 分为两类 端口优先级【1字节】端口编号【1字节】 端口优先级：0到255 默认值128（0x80) 端口优先级数值越小，则优先级越高；如果端口优先级相同，则编号越小，优先级越高。 STP规则： 每个网络有且只有一个根桥；每个非根桥有只有一个跟端口；每条链路有且只有一个指定端口；根桥的所有端口均为指定端口

为了保证网络的可靠性，我们一般选择 冗余拓扑结构 ，但在冗余拓扑中，会出现 环路 。 环路带来的问题：1、广播风暴 2、帧的重复复制 3、交换机MAC地址表的不稳定 解决以上环路问题，我们引入了 生成树协议。 他能够发现并自动消除冗余拓扑中的环路。 1、采用SPA算法使冗余端口置于“阻塞状态” 2、网络中只有一条链路生效 3、当生效的链路出现故障时，将处于“阻塞状态”的端口重新打开，从而确保网络的可靠性 STP相关概念： 桥ID 端口ID 根桥 非根桥 根端口 指定端口 阻塞端口 根路径开销 Foreoding Blocking BPDU 桥ID ：网桥ID的交换机将成为根网桥。 分为两类 网桥优先级【2字节】网桥MAC地址【6字节】 网桥优先级：0到65535 默认值32768(0x8000) 首先判断网桥优先级，优先级最低的网桥将成为根网桥；如果网桥优先级相同，则比较网桥MAC地址，具有最低MAC地址的的交换机或网桥将成为根网桥。 端口ID ：参与选举跟端口。 分为两类 端口优先级【1字节】端口编号【1字节】 端口优先级：0到255 默认值128（0x80) 端口优先级数值越小，则优先级越高；如果端口优先级相同，则编号越小，优先级越高。 STP规则： 每个网络有且只有一个根桥；每个非根桥有只有一个跟端口；每条链路有且只有一个指定端口；根桥的所有端口均为指定端口

生成树协议 生成树协议工作原理:任意一交换机中如果到达根网桥有两条或者两条以上的链路.生成树协议都根据算法把其中一条切断,仅保留一条.从而保证任意两个交换机之间只有一条单一的活动链路. 因为这种生成的这种拓扑结构.很像是以根交换机为树干的树形结构.故为生成树协议。 工作流程 STP的工作过程如下：首先进行根网桥的选举，其依据是网桥优先级（bridge priority）和MAC地址组合生成的桥ID，桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥（bridge root）。 在此基础上，计算每个节点到根桥的距离，并由这些路径得到各冗余链路的代价，选择最小的成为通信路径（相应的端口状态变为forwarding），其它的就成为备份路径(相应的端口状态变为blocking)。 STP生成过程中的通信任务由BPDU完成，这种数据包又分为包含配置信息的配置BPDU（其大小不超过35B）和包含拓扑变化信息的通知BPDU（其长度不超过4B）。 生成树协议的功能 生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。 生成树协议的特点 （1）生成树协议提供一种控制环路的方法。采用这种方法，在连接发生问题的时候，你控制的以太网能够绕过出现故障的连接。 （2）生成树中的根桥是一个逻辑的中心

生成树协议可应用于在网络中建立树形拓扑，消除网络中的环路，并且可以通过一定的方法实现路径冗余，通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文，网桥协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit，简称BPDU），来确定网络的拓扑结构。BPDU有两种，配置BPDU（Configuration BPDU）和TCN BPDU。前者是用于计算无环的生成树的，后者则是用于在二层网络拓扑发生变化时产生用来缩短MAC表项的刷新时间的 开启所有交换机的stp功能 开启stp [S1]stp enable [S2]stp enable [S3]stp enable [S4]stp enable 配置stp的模式 [S1]stp mode stp [S2]stp mode stp [S3]stp mode stp [S4]stp mode stp 在各个交换机上查看stp的信息和端口信息 配置SW1为主根网桥，SW2为备份根网桥 [S1]stp root primary [S2]stp root secondary 修改桥优先级 桥优先级的值越小优先级越高 [S1]undo stp root [S1]stp priority 8192 [S2]undo stp root [S2]stp priority 4096 STP根桥选举原则，priority值越小、mac值地址越小、cost值越小

为了保证网络的可靠性，我们一般选择 冗余拓扑结构 ，但在冗余拓扑中，会出现 环路 。 环路带来的问题：1、广播风暴 2、帧的重复复制 3、交换机MAC地址表的不稳定 解决以上环路问题，我们引入了 生成树协议。 他能够发现并自动消除冗余拓扑中的环路。 1、采用SPA算法使冗余端口置于“阻塞状态” 2、网络中只有一条链路生效 3、当生效的链路出现故障时，将处于“阻塞状态”的端口重新打开，从而确保网络的可靠性 STP相关概念： 桥ID 端口ID 根桥 非根桥 根端口 指定端口 阻塞端口 根路径开销 Foreoding Blocking BPDU 桥ID ：网桥ID的交换机将成为根网桥。 分为两类 网桥优先级【2字节】网桥MAC地址【6字节】 网桥优先级：0到65535 默认值32768(0x8000) 首先判断网桥优先级，优先级最低的网桥将成为根网桥；如果网桥优先级相同，则比较网桥MAC地址，具有最低MAC地址的的交换机或网桥将成为根网桥。 端口ID ：参与选举跟端口。 分为两类 端口优先级【1字节】端口编号【1字节】 端口优先级：0到255 默认值128（0x80) 端口优先级数值越小，则优先级越高；如果端口优先级相同，则编号越小，优先级越高。 STP规则： 每个网络有且只有一个根桥；每个非根桥有只有一个跟端口；每条链路有且只有一个指定端口；根桥的所有端口均为指定端口

stp生成树协议目前主要分stp、rstp、mstp三类，依次向下兼容。 1、涉及的概念： 　　stp：根交换（跟网桥）、根端口、指定端口、可选端口，bpdu保护、root保护、收敛慢，单树。 　　rstp：根交换、根端口、指定端口、可选端口，bpdu保护、root保护、收敛较快，单树。 　　mstp：总根交换、域根、实例、根端口、指定端口、可选端口，bpdu保护、root保护、收敛更快，多条生成树，负载均衡。 2、stp采用协议报文bpdu，进行生成树计算，计算出一个无环路的树型网络结构。 3、开启stp协议的交换机端口有五种状态，disabled、blocking、listening、learning、forwarding。 4、边缘端口使用在直连终端的接口上，可以减少链路识别的速度，默认是50s。 5、默认不开启bpdu保护时，边缘端口若收到bpdu包，此端口将从边缘端口转换成非边缘端口，将会导致stp重新计算生成树，引起网络震荡；而开启bpdu保护后， 边缘端口若收到bpdu包，此端口将被关闭，只能由网络管理员手动开启。 6、root保护是配置在非根端口上，防止此端口连接的交换机由于优先级高而变成了根交换，保证stp生成树的稳定性。若配置在root端口上，则此端口网络中断。 7、一个交换机除了上联端口是root端口外，其余端口虽然连接的是电脑，但是仍然是指定端口

为了保证网络的可靠性，我们一般选择 冗余拓扑结构 ，但在冗余拓扑中，会出现 环路 。 环路带来的问题：1、广播风暴 2、帧的重复复制 3、交换机MAC地址表的不稳定 解决以上环路问题，我们引入了 生成树协议。 他能够发现并自动消除冗余拓扑中的环路。 1、采用SPA算法使冗余端口置于“阻塞状态” 2、网络中只有一条链路生效 3、当生效的链路出现故障时，将处于“阻塞状态”的端口重新打开，从而确保网络的可靠性 STP相关概念： 桥ID 端口ID 根桥 非根桥 根端口 指定端口 阻塞端口 根路径开销 Foreoding Blocking BPDU 桥ID ：网桥ID的交换机将成为根网桥。 分为两类 网桥优先级【2字节】网桥MAC地址【6字节】 网桥优先级：0到65535 默认值32768(0x8000) 首先判断网桥优先级，优先级最低的网桥将成为根网桥；如果网桥优先级相同，则比较网桥MAC地址，具有最低MAC地址的的交换机或网桥将成为根网桥。 端口ID ：参与选举跟端口。 分为两类 端口优先级【1字节】端口编号【1字节】 端口优先级：0到255 默认值128（0x80) 端口优先级数值越小，则优先级越高；如果端口优先级相同，则编号越小，优先级越高。 STP规则： 每个网络有且只有一个根桥；每个非根桥有只有一个跟端口；每条链路有且只有一个指定端口；根桥的所有端口均为指定端口

生成树协议工作原理:任意一交换机中如果到达根网桥有两条或者两条以上的链路.生成树协议都根据算法把其中一条切断,仅保留一条.从而保证任意两个交换机之间只有一条单一的活动链路.因为这种生成的这种拓扑结构.很像是以根交换机为树干的树形结构.故为生成树协议。 生成树协议（英语：Spanning Tree Protocol，STP），是一种工作在OSI网络模型中的第二层( 数据链路层 )的通信协议，基本应用是防止交换机冗余链路产生的环路.用于确保以太网中无环路的逻辑拓扑结构.从而避免了广播风暴,大量占用交换机的资源. 生成树协议是基于Radia Perlman在 DEC 工作时发明的一种算法被纳入了IEEE 802.1d中， [1] 2001年IEEE组织推出了快速生成树协议(RSTP)在网络结构发生变化时其比STP更快的收敛网络,还引进了端口角色来完善了收敛机制,被纳入在IEEE 802.1w中。 工作过程 编辑 STP的工作过程如下：首先进行根网桥的选举，其依据是网桥优先级（bridge priority）和MAC地址组合生成的桥ID，桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥（bridge root）。在此基础上，计算每个节点到根桥的距离，并由这些路径得到各冗余链路的代价，选择最小的成为通信路径（相应的端口状态变为forwarding），其它的就成为备份路径(相应的端口状态变为blocking

STP的工作过程如下：首先进行根网桥的选举，其依据是网桥优先级（bridge priority）和MAC地址组合生成的桥ID，桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥（bridge root）。在此基础上，计算每个节点到根桥的距离，并由这些路径得到各冗余链路的代价，选择最小的成为通信路径（相应的端口状态变为forwarding），其它的就成为备份路径(相应的端口状态变为blocking)。STP生成过程中的通信任务由BPDU完成，这种数据包又分为包含配置信息的配置BPDU（其大小不超过35B）和包含拓扑变化信息的通知BPDU（其长度不超过4B）。 来源： https://www.cnblogs.com/1819zzh/p/11940367.html