敲黑板！important企业三层架构和STP生成树协议详解

一．企业三层架构
标准的三层架构，是每一层都各有三层普通
中小企业大多各只有一层

***核心思想—冗余（备份）
线路冗余—设备冗余—网关冗余—USP（电源冗余）
线路冗余：一旦在交换机上使用链路冗余，那么将出现二层的桥接环路；因为CAM是流量触发交换机生成的，该表默认并没有被管理；
二层桥接环路导致的问题：
1）广播风暴
2）CAM表记录翻滚
3）重复拷贝同一个数据帧
二.STP-生成树协议（树根-树杈只有一条）
802.1D PVST-PVST±RSTP(RPVST) 802.1S(MST) 802.1W 五种树根
设备到每台交换机只有一条链路；逻辑的阻塞部分接口；当最佳路径故障时，阻塞端口被打开，来恢复通讯；
1.802.1D（收敛速度慢，链路利用率低）
BPDU 桥接协议数据单元

基本规则：根网桥发配置BPDU，包含拓扑信息
非根网桥的阻塞端口被断开，依然可以与根网桥沟通，发送TCN，不包含拓扑信息，不会使网络重新收敛非根网桥上断开了根端口后，
若不能再与根网桥沟通，将本地定义为根网桥发送次优BPDU，包含本地的拓扑信息—也是配置BPDU，但不是根网桥的；

• 802.1D的端口状态
  Down — 接口指示灯未亮（模拟器为红色） 接口未工作
  侦听----（15s） 接口指示灯为橙色 各台交换机收发BPDU，选举出各种角色
  学习----（15s） 接口指示灯为橙色 交换机上的各个未阻塞接口学习各个用户的MAC地址，生成cam表
  转发-----接口指示灯为绿色 指定端口和根端口在学习状态完成后进入–转发用户流量
  阻塞-----接口指示灯为橙色 非指定端口在侦听完成后就进入
  结论：802.1D必须在指示灯为绿色时，才开始转发用户流量；

• 802.1D算法的收敛时

• 1、初次收敛为30s

• 2、结构变化
  1）存在直连检测—本地的根端口断开后，之后仅一条阻塞端口连接于其他交换机；本地不能发出tcn或也发不出次优BPDU；那么只能本地的阻塞端口进行收敛–30s
  2）没有直连检测—本地根端口断开后，可以向其他交换机的阻塞端口发送次优BPDU；对端交换机在收到次优BPDU后，将忽略该数据帧，而是进行20shold time；之后再收敛该接口----20s hold time+30s收敛=50s

• 802.1D四种角色选择
  开始时没有根网桥，所有的设备发送本地的BPDP选举，基于所有的BPDU生成拓扑，使用配置BPDU来告知其他的交换机。