生成树协议

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

由于网络中会存在单点故障而导致网络无法访问，系统瘫痪，因此在网络中提供冗余链路即引入备份链路来解决单点故障问题，可以减少单点故障，增加网络可靠性；缺点是：产生交换环路，会导致广播风暴、多帧复制、MAC地址表抖动。因此生成树协议是为了提供冗余链路，解决环路问题（作用）。 来源： https://www.cnblogs.com/fn07216/p/11884668.html

STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写，可应用于计算机网络中树形拓扑结构建立，主要作用是防止网桥网络中的冗余链路形成环路工作。但某些特定因素会导致STP失败，要排除故障可能非常困难，这取决于网络设计。生成树协议适合所有厂商的网络设备，在配置上和体现功能强度上有所差别，但是在原理和应用效果是一致的。 冗余会产生的问题 1.产生广播风暴 2.形成多帧复制 3.MAC地址表抖动 STP工作原理 1.选择根网桥 2.确定根端口 3.确定指定端口和非指定端口（即转发端口与阻塞端口） 4.关闭阻塞端口的数据转发功能 根网桥 根网桥是用来决定数据包发送线路的 数据包发送路线会优先经过根网桥，当根网桥发生意外时，再经过其他线路。一个网络有一个根网桥 根端口 连接根网桥的端口为根端口 指定端口 转发端口 FWD 非指定端口 阻塞端口 BUK 线路优先级 每个网段的局域网都有一个根网桥 根网桥的选取决定了优先级 STP是发送BPDU（桥协议数据单元）来确定优先级的 1.根据交换机的优先级来选取根网桥，优先级越高的交换机为根网桥 2.如果优先级相同，则判断MAC地址大小，MAC地址越小，为根网桥 更改优先级：改变根网桥 进入全局模式 spanning-tree vlan 1 priority 4097 数字越低优先级越高 查看STP 进入交换机特权模式 show

博文大纲： 一、什么是MSTP？ 二、MSTP的基本原理是什么？ 1.MSTP的网络层次。 2.MST域。 3.MSTI。 4.端口角色。 5.MSTP的端口状态。 三、MSTP的保护功能。 1.BPDU保护。 2.根保护。 3.环路保护。 4.TC保护。 四、MSTP的配置过程。 一、什么是MSTP？ MSTP是一个共有的生成树协议，在实际生产环境中得到广泛的应用。 MSTP（Multiple Spanning tree Algorithm and protocol）是多生成树技术，允许在一个交换环境中运行多个生成树，每个生成树称为一个实例（instance）。实例时间的生成树彼此独立，如一个实例下的阻塞接口在另一个实例上可能是一个转发端口。和Cisco私有的PVST技术不同，MSTP允许多个vlan运行一个生成树实例，相比较Cisco的PVST技术，这是一个优势，因为在Cisco交换机中，运行PVST技术，是一个实例一棵树，实例越多，生成树越多，交换机维护这些生成树，也是需要消耗硬件资源及网络开销的。大部分情况下，运行多个生成树实例的好处就在于链路的负载分担，但是当只有一条冗余链路时，运行两个生成树实例完全可以实现负载均衡，同时又能节约系统开销，如下图所示： 上图的网络环境中存在两个生成树实例，不同实例的根网桥在不同的物理交换机上，不但可以实现负载分担

1.生成树协议用来解决广播风暴现象 2.STP相关概念: 桥ID=桥优先级+MAC(优先级只能设置为4096的整数倍.优先级最低的网桥成为根桥;若优先级相同,MAC地址较低的成为根桥) 端口ID=端口优先级+port no(端口优先级数值越小,优先级越高;端口编号越小优先级越高) 根桥 非根桥 根端口 指定端口 3.根路径开销: 4.STP规则 5.STP time 堵塞 20s 监听 15s(转发延迟) ѧϰ 15s(转发延迟) 转发

生成树协议（spanning tree protocol） 工作在二层里面（数据链路层） 二层交换机 理解一下重点： 1、STP的工作原理 2、配置PVST+ 生成树协议的目的是： 1、建立一个冗余的交换机网络 2、提高容错性 3、备份。 环路带来的三个问题： 1、广播风暴 2、收到重复的数据帧 3、MAC地址表不稳定（震荡） 解决的方法就是：生成树协议STP 树是没有环的。 生成树的目的（作用）就是通过算法算出来阻塞哪个接口进而消除环路。而且当正常的链路断掉之后，阻塞的接口会自动的打开，让终端之间可以正常访问，达到备份的目的。 STP （spanning tree protocol）生成树协议 生成树算法： 1、选择根网桥 （网桥就是交换机） 2、选择根端口 （1）到根网桥最低的根路径成本（开销） （2）直连的网桥ID最小的 （3）端口ID最小的 3、选择指定端口 （1）根路径成本较低 （2）所在的交换机的网桥ID值较小 （3）端口ID值较小 口诀：一个根桥，两种度量，三要素选举，四个比较原则，五种端口状态。 一个根桥 每个二层拓扑中，必须要有一个根网桥（一个特殊的交换机（根交换机）） 根交换机只有一个，非根交换机可以多个。 选择根网桥的依据是网桥ID，网桥ID是唯一的。 两种度量 1、ID （1）BID（bridge ID）网桥ID BID由两部分组成

STP生成树协议 STP是一种链路管理协议，为网络提供路径冗余，同时防止产生环路 交换机之间使用BPDU来交换STP信息 STP交换机的接口状态 状态 用途 阻塞 不转发，接收BPDU 侦听 不转发，检测BPDU 学习 不转发，学习MAC地址表 转发 转发和接收数据 禁用 处于shutdown状态，不转发BPDU 和帧 来源： https://blog.csdn.net/weixin_44067347/article/details/100543410

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