stp协议

单生成树的弊端 部分VLAN路径不通  如图所示，网络中有SWA、SWB、SWC三台交换机。配置VLAN2通过两条上行链路，配置VLAN3只通过一条上行链路。  为了解决VLAN2的环路问题，需要运行生成树。在运行单个生成树的情况下，假设SWC与SWB相连的端口成为预备端口（Discarding状态），那么VLAN3的路径就会被断开，无法上行到SWB。 总结： STP和RSTP通过阻塞某一个接口达到破环和冗余的目的，是单生成树，流量只能沿着没有阻塞的链路转发 无法实现流量分担  为了实现流量分担，需要配置两条上行链路为Trunk链路，允许通过所有VLAN；SWA和SWB之间的链路也配置为Trunk链路，允许通过所有VLAN。将VLAN2的三层接口配置在SWA上，将VLAN3的三层接口配置在SWB上。  我们希望VLAN2和VLAN3分别使用不同的链路上行到相应的三层接口，但是如果连接到SWB的端口成为预备端口（Alternate Port）并处于Discarding状态，则VLAN2和VLAN3的数据都只能通过一条上行链路上行到SWA，这样就不能实现流量分担。 总结： STP和RSTP通过阻塞某一个接口达到破环和冗余的目的，是单生成树，流量只能沿着没有阻塞的链路转发 无法做到流量的负载分担 次优二层路径  如图所示，SWC与SWA和SWB相连的链路配置为Trunk链路

生成树技术 一、生成树协议简介 为了提高网络可靠性，交换网络中通常会使用冗余链路来解决单点故障问题，但冗余链路会给交换网络带来环路风险，并导致广播风暴以及MAC地址表不稳定等问题，进而会影响到用户的通信质量。生成树协议STP（Spanning Tree Protocol）可以在提高可靠性的同时又能避免环路带来的各种问题。生成树协议主要作用有： 消除环路 通过阻断冗余链路来消除网络中可能存在的环路 链路备份 当活动路径发生故障时，激活备份链路，及时恢复网络连通性 生成树协议主要有STP（801.1d）、RSTP（802.1w）和MSTP（802.1s）三种协议。 二、STP 1. STP 基本概念 STP通过运行STA算法在交换网络中构造一棵树（无环）来消除交换网络中的环路。每个STP网络中，都存在一个根桥，其他交换机为非根桥，根桥位于整个逻辑树的根部，是STP网络的逻辑中心，非根桥是根桥的下游设备。当现有根桥发生故障时，非根桥之间会交互BPDU并重新选举根桥。 端口状态 端口状态 描述 Disable 不参与STP，不转发任何数据和BPDU Blocking 不转发数据，可接收BPDU，不发送BPDU，不学习MAC地址 Listening 不转发数据，可接收BPDU，可发送BPDU，不学习MAC地址 Learning 不转发数据，可接收BPDU，可发送BPDU，学习MAC地址

文章博客详见视频 请戳： https://edu.51cto.com/center/course/lesson/index?id=486147 冗余备份的思想 链路冗余：双上行链路，当一条链路出现问题，数据转发会走另外一条链路 设备冗余：当设备出现故障后，数据流量会走另外一台设备进行转发 不足点：当我们关闭stp协议后 冗余备份组网存在环路问题 二层环路所引发的问题  MAC地址表的震荡问题  二层网络出现广播风暴  主机容易收到我们重复的数据帧  会导致我自己电脑CPU直接100% 环路的出现 电脑CPU直接100% 单链路解决二层环路 单链路其实可以解决我们环路的问题 不足点：单链路容易使网络更加脆弱 容易出现链路和设备的单点故障 时势造英雄---STP技术的诞生 问题1：冗余和备份的组网会导致环路的产生 问题2：非冗余和备份的组网会导致单点故障的产生 时势造英雄 研究出一款协议出来，既能够破除环路也能够拒绝单点故障的现象  STP协议的诞生，STP(生成树协议) 回顾一下网络世界里面关于树的一些常见结构 Linux系统 DNS协议 OSPF协议/IS-IS协议等等 STP技术的作用  消除环路：通过阻断冗余链路来消除网络中可能存在的环路。  链路备份：当活动路径发生故障时，激活备份链路，及时恢复网络连通性。 STP技术当中所用到的BPDU报文

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

前面提到的STP协议以及Cisco的私有协议PVST+都属于单生成树（SST）协议，也就是对于支持多VLAN的设备只能运行单一的生成树。可以参考博文： Cisco设备二层交换技术——STP协议详解 MSTP是IEEE 802.1s中提出的一种STP和VLAN结合使用的新协议，它既继承了RSTP端口快速迁移的优点，又解决了RSTP中不同VLAN必须运行在同一棵生成树上的问题。接下来我们详细了解一下MSTP协议。 MSTP协议是一个公有的生成树协议，在实际生产环境中得到了广泛的应用。 一、MSTP概述 传统的生成树只能运行一个实例，且收敛速度慢，RSTP在传统STP基础上通过改进达到了加速网络拓补收敛的目的，但是目前依然存在一些缺陷。由于STP和RSTP在整个局域网中，所有的VLAN共享一个生成树实例，因此无法实现基于VLAN的负载均衡，网络环境稳定状态下备份链路始终不能转发数据流量，造成带宽的浪费！如图： 当交换机S1为根网桥时，S2和S3之间的链路将处于阻塞状态，不能转发任何流量。即使网络出现拥塞时，S2和S3之间的链路也不可以被使用，造成资源的浪费！ 学过Cisco的朋友都知道Cisco的PVST技术是一种基于VLAN的生成树技术。每个VLAN运行一个生成树，可以重复使用所有的链路，但是当企业生产环境中，有很多VLAN（比如100个VLAN时）

前面提到的STP协议以及Cisco的私有协议PVST+都属于单生成树（SST）协议，也就是对于支持多VLAN的设备只能运行单一的生成树。可以参考博文： Cisco设备二层交换技术——STP协议详解 MSTP是IEEE 802.1s中提出的一种STP和VLAN结合使用的新协议，它既继承了RSTP端口快速迁移的优点，又解决了RSTP中不同VLAN必须运行在同一棵生成树上的问题。接下来我们详细了解一下MSTP协议。 MSTP协议是一个公有的生成树协议，在实际生产环境中得到了广泛的应用。 一、MSTP概述 传统的生成树只能运行一个实例，且收敛速度慢，RSTP在传统STP基础上通过改进达到了加速网络拓补收敛的目的，但是目前依然存在一些缺陷。由于STP和RSTP在整个局域网中，所有的VLAN共享一个生成树实例，因此无法实现基于VLAN的负载均衡，网络环境稳定状态下备份链路始终不能转发数据流量，造成带宽的浪费！如图： 当交换机S1为根网桥时，S2和S3之间的链路将处于阻塞状态，不能转发任何流量。即使网络出现拥塞时，S2和S3之间的链路也不可以被使用，造成资源的浪费！ 学过Cisco的朋友都知道Cisco的PVST技术是一种基于VLAN的生成树技术。每个VLAN运行一个生成树，可以重复使用所有的链路，但是当企业生产环境中，有很多VLAN（比如100个VLAN时）