STP（生成树）的原理及华为和思科的相关配置

目录

一、STP讲解 

        1.STP介绍

        2.环路问题

        3.STP的原理

        4.STP工作流程

        ①选举一个根桥

        ②每个非根交换机选举一个根端口

        ③每个网段选举一个指定端口

        ④阻塞非根、非指定端口

二、华为eNSP配置STP

三、思科模拟器配置STP

---

一、STP讲解 

        1.STP介绍

       为了提高网络可靠性，交换网络中通常会使用冗余链路。然而，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。

   2.环路问题

        如下图所示，交换机之间通过多条链路互连时，虽然能够提升网络可靠性，但同时也会带来环路问题。

        

        环路会引起MAC地址表震荡和广播风暴，造成主机收到重复数据帧，持续消耗交换机性能。

        3.STP的原理

        STP通过构造一棵树来消除交换网络中的环路。

        每个STP 网络中，都会存在一个根桥，其他交换机为非根桥。根桥或者根交换机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。当现有根桥产生故障时，非根桥之间会交互信息并重新选举根桥，交互的这种信息被称为 BPDU 。 BPDU 中包含交换机在参加生成树计算时的各种参数信息。

        STP定义了三种端口角色：指定端口（DP）、根端口（RP）、预备端口（AP）。

        指定端口是交换机向所连网段转发配置BPDU 的端口，每个网段有且只能有一个指定端口。一般情况下，根桥的每个端口总是指定端口。

        根端口是非根交换机去往根桥路径最优的端口。在一个运行STP 协议的交换机上最多只有一个根端口，但根桥上没有根端口。

        如果一个端口既不是指定端口也不是根端口，则此端口为预备端口。预备端口将被阻塞。

     如下图所示，通过阻塞预备端口来消除环路，并能够实现链路备份的目的。（当非预备端口的链路出现故障时，会自动把预备端口所在的链路启用）

        4.STP工作流程

        ①选举一个根桥

        STP中根桥的选举依据的是桥 ID ， STP 中的每个交换机都会有一个桥