STP协议(生成树协议)
该协议用于局域网中消除环路的协议,标准是IEEE 802.1D。
生成树在二层交换网络中,使冗余端口处于阻塞状态,这样计算机在通信中只有一条最佳路径生效;当这个链路出现故障时,将处于“阻塞状态”的端口重新打开,从而实现线路备份。
交换机间使用BPDU—桥协议数据单元,来进行数据的收发,选举根网桥,之后所有非根网桥不再发送BPDU,仅接收转发;周期保活,根网桥每2s发送以此BPDU。
在本地交换机链路故障后,STP重新收敛,TCN用于快速刷新所有交换机的mac表
选举
根网桥 ----- 一颗树只有一台根网桥,由BPDU中的桥ID来决定,即先比较优先级再比较mac地址(小优)
根端口 ----- 非根网桥上只有一个根端口,离根网桥最近的接口。
比较:从根网桥发出后,通过该接口进入时最小的cost值,若相同比对端的BID,再而PID(端口ID,小优)
指定端口 ----- 一条存在STP的物理链路上只有一个,用于转发流量
比较:出向cost值,若相同比对端的BID,再而PID
非指定端口 ------ 以上所有角色选举完成后,剩余的角色成为非指定,该接口逻辑阻塞(可接收不转发)
示例
此图打⭕的为根端口,打勾✔的为指定端口,打×的为阻塞端口。根网桥的指定端口对端是根端口,以根网桥为开始按照顺序分析各个角色。另外不同带宽存在不同cost10M = 100 100M=19 1000M=4
生成协议中,至少应该将根网桥干涉到汇聚层处.
收敛时间
初次收敛—30s = 15s侦听+15s学习
存在直连检测:本地有阻塞端口,15s侦听(选举)
- 15s学习
不存在直连检测:本地无阻塞端口,断开的交换机发次优BPDU给邻居,20s hold time + 15s侦听(选举)+ 15s学习
为解决802.1D收敛慢、链路利用率低的缺点,思科相继推出了PVST、PVST PLUS、RSTP,最后与公有协议结合变为802.1w (一个交换网络棵树),即快速生成树。
华为使用MSTP(一组一颗树),继承了快速生成树的基础。
注:整个交换网络中所有设备的分组信息必须完全一致,要先创建vlan再将vlan划于组中。可手动定义根与备份根(修改优先级)