交換機(jī)配置教程 生成樹協(xié)議STP防止環(huán)路(1)

前面曾經(jīng)有過一篇文章，介紹如果企業(yè)只使用一臺交換機(jī)來組網(wǎng)，就會存在單點故障，如果交換機(jī)壞了，此時的幾個模塊之間都無法進(jìn)行正常的工作，客戶機(jī)不能訪問服務(wù)器，不能連接internet，不能訪問打印機(jī)，也就是一點發(fā)生故障，則整網(wǎng)絡(luò)無法正常工作。所以在一般的交換式網(wǎng)絡(luò)中，我們都需要對交換機(jī)進(jìn)行冗余，但是引入冗余又會發(fā)生一個問題，一個很嚴(yán)重的問題，就是網(wǎng)絡(luò)環(huán)路。那么網(wǎng)絡(luò)環(huán)路會帶來廣播風(fēng)暴、多重復(fù)數(shù)據(jù)幀、MAC地址表不穩(wěn)定等因素。那么大家可以看到網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的問題確實不小，解決方法就是利用生成樹協(xié)議STP。

Spanning-Tree Protocol：簡稱為STP，該協(xié)議可應(yīng)用于環(huán)路網(wǎng)絡(luò)，通過一定的算法實現(xiàn)路徑冗余，同時將環(huán)路修剪成無環(huán)路的樹型網(wǎng)絡(luò)，從而避免報文在環(huán)路網(wǎng)絡(luò)中“長生不老”。

以太網(wǎng)交換所所實現(xiàn)的快速生成樹協(xié)議RSTP(Rapid Spanning Tree Procotol)是生成樹協(xié)議的優(yōu)化版，其“快速”體現(xiàn)在根端口和指定端口進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的延時在某種條件下大大縮短，從而縮短了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞�(wěn)定所需要的時間。

MSTP(Multiple Spanning Tree Procotol)是多生成樹協(xié)議的縮寫，該協(xié)議兼容STP和RSTP。

咱們來詳細(xì)介紹一下STP：STP是為克服冗余網(wǎng)絡(luò)中透明橋接的問題而創(chuàng)建的，目的是通過協(xié)商一條到根網(wǎng)橋的無環(huán)路徑來避免和消除網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路，它通過判定網(wǎng)絡(luò)中存在環(huán)路的地方并動態(tài)阻斷冗余鏈路來實現(xiàn)這個目的。通過這種方式，它確保到每個目的地都只有一個路徑，所以永遠(yuǎn)都不會產(chǎn)生環(huán)路。

將環(huán)路中的一個次優(yōu)接口設(shè)置在Block(阻止)狀態(tài)，從而將環(huán)路打破。注意，僅僅是該接口設(shè)置為Block狀態(tài)，僅僅是一個狀態(tài)，而不是真正的將此接口關(guān)閉。因為一旦網(wǎng)絡(luò)中其他鏈路出現(xiàn)了問題，這個被block的接口還可以還原為forwarding(轉(zhuǎn)發(fā))狀態(tài)。如圖所示：

基本思想：在此把每個交換機(jī)稱為網(wǎng)橋，所以我們在介紹的時候，如果講到網(wǎng)橋，就知道是指的交換機(jī)就可以了。每個交換機(jī)在啟動的時候，都認(rèn)為自己是根橋，那么就討論開始競爭到底誰當(dāng)根，大家定義好一個游戲規(guī)則，在網(wǎng)橋之間傳遞特殊的消息BPDU(Bridge Procotol Data Unit)網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元，包含足夠的信息做以下工作：從網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)橋中，選出一個作為根網(wǎng)橋，然后再計算本網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的最短路徑。而且根橋是每2秒鐘發(fā)送一次BPDU。BPDU數(shù)據(jù)幀中包括了很多內(nèi)容，如圖所示：

我們在這里只關(guān)心網(wǎng)橋ID(包括兩個字節(jié)的優(yōu)先級和6個字節(jié)的MAC地址)。

選擇根橋的方法是比較每一個交換機(jī)的Bridge ID也就是橋ID，這個橋ID的格式是：

有兩部分組成：一個是橋優(yōu)先級，一個是MAC地址，但是思科的交換機(jī)優(yōu)先級默認(rèn)都是32768，如果優(yōu)先級相同，再比較后面的MAC地址，MAC肯定是不同的，所以小的就是根橋，

在一個網(wǎng)絡(luò)中，只能有一個根網(wǎng)橋，其他的網(wǎng)橋就稱為非根橋;根橋上的每一個端口都稱為指派端口，也可以說根橋上的每個端口都是根端口，但是非根橋上的端口叫法就不同的，非根橋有一個端口叫根端口，其他端口叫非指派端口。

剛才我們說了，如果有多個交換機(jī)，選擇根網(wǎng)橋使用的是bridgeID，那這里在非根橋上我怎么知道哪個是根端口，哪個是非指派端口呢，這里也有一個準(zhǔn)則，就是依次比較每個端口到達(dá)根網(wǎng)橋所花代價+優(yōu)先級+MAC地址+端口號(從左到右依次比較軟小者)，這里又可以分為是一個交換機(jī)的多個端口和多個交換機(jī)的多個端口之間如果選擇。

服務(wù)器租用/服務(wù)器托管中國五強(qiáng)！虛擬主機(jī)域名注冊頂級提供商！15年品質(zhì)保障！--億恩科技[ENKJ.COM]