HCIP第十七天

1，  禁用 --- 1，  接口关闭情况下；  2，  接口禁用生成树协议

2，  阻塞 --- 生成树协议激活接口后进入的第一个状态。该状态下，  接口只能侦听

BPDU，  不能转发BPDU和业务帧，  也不能学习MAC地址

一开始所有接口都进入阻塞状态，  则都不发送配置BPDU，  这样，  所有接口都侦听

不到BPDU，  则20S老化时间后将进入下一个阶段。

3，  侦听 --- STP角色选举阶段，  这个状态下可以收发BPDU，  但是不能转发业务数据，

也不能学习MAC地址。

这个状态下不允许转发业务数据，  主要是因为为了防止在角色没有完全选出来时，

可能出现临时环路，  导致业务流量入环。

侦听状态需要停留一个转发延迟时间，  默认为15S，  这个时间就是用来选举的时

间。即使，  角色选举提前结束，  也需要等到时间到达再进入下一个状态。

角色选举完成后，  不是所有的接口都进入下一个学习状态，  而是根端口和指定端口

可以继续进行，  非指定端口则将退回到阻塞状态。

4，  学习 --- 该状态需要停留15S，  只学习业务数据帧中的MAC地址，  但是不进行转

发。

其目的在于减少在MAC地址没有记录时，  未知单播泛洪操作。

5，  转发 --- 可以正常的接受发送BPDU及业务数据

802.1D收敛时间 --- 30S或50S

首次收敛：  50S

结构突变：

1，  根网桥故障：  50S

2，  直连链路故障：  30S

3，  非直连发生故障：  50S

STP的配置

[sw1]stp mode ? --- 修改STP选择的协议版本 --- 华为设备默认选择的是MSTP协议

mstp  Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) mode

rstp Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) mode

stp   Spanning Tree Protocol (STP) mode

[sw1]stp mode stp

[sw1]stp enable  --- 华为设备默认激活了STP，  所以，  这一步可以不用写

[sw6]display stp --- 查看STP信息

[sw3]display stp brief  --- 查看STP接口的角色和状态信息

[sw5]stp priority 28672 --- 修改优先级的命令，  必须按照4096的倍数来修改 注意：  STP根网桥的选举是抢占模式的

[sw6-GigabitEthernet0/0/1]stp port priority ? --- 修改接口优先级的命令，  必须按照

16的倍数来进行修改

INTEGER<0-240>  Port priority, in steps of 16

[sw1]stp root primary  --- 将一台交换机设置成为根网桥 ---- 实质上是将该设备的 BID中的优先级修改为0。

[sw2]stp root secondary  --- 将一台交换机设置成为备份根网桥 ---- 实质上是将该 设备的BID中的优先级修改为4096。

802.1D生成树协议的缺陷：

1，  收敛速度慢

2，  链路利用率低

PVST --- 基于VLAN的生成树协议 --- 一个VLAN一棵树 --- PVST的问题是如果交换网络 中存在大量VLAN时，  则需要大量树，  每棵树都需要通过配置BPDU来来维护树形结构， 则造成资源占用过大。

RSTP --- 快速生成树 --- 802.1W --- 一个交换网路中只有一棵树 --- RSTP可以向下兼容 802.1D，  需要按照802.1D的规则来执行。

改进点1：  变更了端口角色

802.1D --- 根端口，  指定端口，  非指定端口

802.1W --- 根端口，  指定端口，  替代(Alternate)  端口，  备份(Backup)  端口

替代端口 --- 主要目的是成为根端口的备份。由于学习到其他网桥发送的配置       BPDU报文而阻塞的端口，  他提供的是从指定桥到根桥的另一条路径，  作为根端口 的备份。当一个根端口失效后，  则最优的替代端口可以直接成为根端口，  直接进入 转发状态。

备份端口 --- 主要目的是成为指定端口的备份。由于学习到自己发送的配置BPDU 报文而阻塞的端口。如果指定端口失效后，  则将第一时间替代指定端口，  直接进入 转发状态。

改进点2：  修改了端口的状态类型

802.1D --- 禁用，  阻塞，  侦听，  学习，  转发

802. 1W --- DISCARDING --- 丢弃状态 --- 接口不转发业务流量也不学习MAC地址

学习 --- 接口可以学习MAC地址，  但是不转发业务流量

转发 --- 接口即可以学习MAC地址，  也可以转发业务流量

改进点3：  对配置BPDU的报文内容进行修改

在RSTP当中，  构建及维护树形结构使用BPDU被称为RST BPDU，  其BPDU的类型使用0X02 来表示，  相当于802.1D当中的配置BPDU。

P/A机制 --- 加快收敛

RSTP通过P/A机制来保证一个指定端口得以从丢弃状态快速的进入到转发状态，  从 而加速了生成树的收敛。在P/A机制当中，  存在一个“同步状态”，  实际上就是将 其他所有接口进行堵塞，  防止临时环路的产生。

改进点4：  对配置BPDU的处理

1，  当拓扑结构稳定后，  配置BPDU的发送方式发生变化

802.1D --- 只有根网桥每隔2S主动发送配置BPDU，  其他非根网桥只被动转 发

802.1W --- 所有非根网桥，  也可以每隔2S主动的发送根网桥的配置BPDU。 2，  更短的BPDU的超时时间

802.1D --- 最大老化时间 --- 20S

802.1W --- 一个接口在超时时间(三个周期 --- 6S)  内未收到BPDU，  则认 为邻居协商失败

改进点5：  快速收敛机制

1，  根端口和指定端口的快速切换 --- 利用替代端口和备份端口

2，  设置边缘接口

在802.1W当中，  我们可以将交换机连接终端的接口手工配置称为边缘接口， 其作用时这些接口将不参与STP生成树角色的选举，  之后，  这些接口断开，   也不会触发结构拓扑变更。

[sw5-GigabitEthernet0/0/1]stp edged-port enable  --- 边缘接口配置命令        [sw5-GigabitEthernet0/0/1]stp bpdu-filter enable  --- 开启BPDU的过滤功能， 一般结合边缘接口一起使用。

边缘接口存在保护机制，  即当这个接口接收到其他交换设备发送BPDU，  则将 转换成普通接口。

3，  P/A机制

改进点6：  拓扑变更机制的改进

802.1D：  拓扑变更需要通过TCN逐级上报到根网桥，  之后，  由根网桥逐级下发TC 置整个交换网络，  将MAC地址表从300S老化时间改为15S老化。

802.1W：  拓扑变更设备直接发送TC标记位配置BPDU，  之后传递给所有设备，  所 有设备收到后将直接清空MAC地址表。

MSTP --- 多生成树协议 --- 802.1S

在MSTP当中，  我们引入了instance实例的概念 ---- 可以理解为时一个或多个 VLAN的集合

为了区分和标定不同的instance，  我们设计了instance-ID --- 12位二进制构成 --- 其取值范围为0 - 4094 --- 华为设备默认会生成instance 0，  并且，  所有的VLAN  一开始都默认属于instance 0。

在BID当当中，  前2个字节为优先级，  这个优先级，  实际只使用了前4位。后面12位 被称为扩展系统ID，  这个拓展系统ID其作用就是用来携带instance ID的。用来区 分不同树发送BPDU。   ---- 一个实例一棵树。

Region --- 域 --- 类似于OSPF当中的区域，  当一个交换网络规模较大时，  可以将其 划分为多个MST 域，  当然，  如果一个交换网络规模较小，  则只划分一个MST 域也可以。

1，  具有相同的域名 --- Region name

2，  必须具备相同修订等级 ---- revision level

3，  相同的VLAN和instance的映射关系

MSTP的配置

交换网络中存在10个VLAN，  其中VLAN1 - 5将走以SW1作为根生成树的链路， vlan 6 - 10走以SW2为根的树。并且两台设备互为备份。

1，  创建VLAN

2，  配置trunk干道

3，  更改生成树的模式

[sw1]stp mode mstp  --- 可以不用改，  因为华为设备默认使用MSTP协议 4，  配置MST域

[sw1]display stp region-configuration  --- 查看STP域配置信息

Region name        :4c1fcc3210c3   --- 交换机默认会存在在一个以自己SVI接口 对应的MAC地址命名的域中

[sw1]stp region-configuration  --- 进入域视图

[sw1-mst-region]

[sw1-mst-region]region-name aa --- 定义域名

[sw1-mst-region]revision-level 1 --- 修改修订等级

[sw1-mst-region]instance 1 vlan 1 to 5 --- 配置实例和VLAN的对应关系

[sw1-mst-region]active region-configuration  ---- 注意，  这个配置必须要做，  其 作用是激活域配置，  如果不执行该命令，  则所有配置将不生效。

5，  干涉选举

[sw1]stp instance 1 root primary  --- 将该设备设置为实例1的根网桥          [sw2]stp instance 1 root secondary  --- 将该设备设置为实例1的备份根网桥