STP理論概念

2021-09-29 07:43:42 字數 2177 閱讀 2478

生成樹協議是為了解決在交換過程中的環路問題而生的,顧名思義樹,就有根節點。

stp第一件事選舉1個根網橋(網橋id(bid)是唯一的,網路中最小bid的交換機為根網橋),每個vlan或者例項中只能有乙個根橋,stp和rstp都只維護乙個例項,而mstp可以將多個vlan對映到乙個例項中,所以有可能維護多個例項,網橋id最小的將成為根橋,根橋的所有埠都會成為指定埠,指定埠可以傳送和接收流量,還可以傳送和接收bpdu;stp會在每個非根橋中選舉根埠以及在每個網段中選擇指定埠,選舉完成的其他埠為阻塞埠。

選舉根埠(root port rp)的條件:根埠即為非根橋上到達根橋最近開銷的埠,每個非根橋上只有乙個根埠,選擇順序為:a、最低的到根橋的根路徑成本,b、直連的網橋id為最小,c、埠id最小

選舉指定埠(designated port dp)的條件:在每個網段上,選擇1個指定埠 ,非根橋上的指定埠,選擇順序: 1、最低的根網橋id; 2、最低的根路徑成本; 3、最低傳送者的網橋id; 4、最低傳送者的埠id。

還是用一句話總結:stp(單生成樹協議)版本號為0,最原始的解決環路版本;rstp(快速生成樹協議)版本號為2,特點為快速收斂;stp與rstp共同的不足就是,兩種協議都是單生成樹協議,不能形成基於vlan的多生成樹,而mstp則解決了這個問題,我想這也是華為預設使用mstp的原因之一吧;mstp(多生成樹協議),版本號為3,將幾個vlan對映到乙個例項來計算生成樹,可以節約資源,mstp可相容stp/rstp;注:mstp交換機與stp或rstp交換機連線時,將傳送stp或rstp的  bpdu來互動,若相鄰裝置工作模式更改,mstp交換機不會自動感知,  此時必須強制重新協商。

stp與rstp的相容性:stp不了解rstp的bpdu中帶有的版本號為2的資訊(stp是0) ,但rstp可識別版本號為0的stp; • 一旦rstp介面連線stp裝置,則此埠將用stp的bpdu和tcn 進行交流.但此rstp交換機將失去固有的快速收斂能力. 

•mstp與stp/rstp的相容性:mstp可相容stp/rstp

看懂bpdu報文,那麼對於生成樹協議的了解以及排錯至關重要,目前本人看的也是比較關鍵的一些字段而已,protocol version:協議版本 0 2 3,root id:根橋id號,cost of path 到達根橋的stp路徑成本,若連續3個hello時間內沒收到hello bpdu,或max_age計時器 過期,則協議資訊過期。下圖示例為stp的bpdu。

目前生成樹協議更多應用在一些複雜場景,比較常見的就是雙機vrrp或者集群與接入之間互連產生的環路,比較佳的方案是讓不同的vlan生成例項,讓這些例項負載均衡,而根橋的選舉也可以根據負載的master來選定。

bpdu保護 

bpdu 保護僅用在portfast模式。它被網路設計者用來加強stp域邊界。從而保持與其的活動拓撲。在啟用stp portfast埠之後的裝置被禁止影響stp拓撲。對於配置了portfast特性的介面,它不應當接收到bpdu,如果配置了portfast特性 的介面接收了bpdu,那就表示了無效的配置,可能就會產生橋接環路,通過配置bpdu保護後,配置了portfast的埠如果收到bpdu將會把埠 狀態調整到err-disable.如下是乙個資訊: 

2000 may 12 15:13:32 %spantree-2-rx_portfast:received bpdu on portfast enable port. disabling 2/1 

2000 may 12 15:13:32 %pagp-5-portfromstp:port 2/1 left bridge port 2/1 

配置了bpdu保護後,如果邊緣埠收到bpdu,將自動shutdown,但是邊緣埠屬性不變,因此不會影響網路中生成樹拓撲,從而避免網路中斷。

二層網路中部署生成樹協議時,建議在邊緣埠上配置bpdu保護功能,避免邊緣埠受到bpdu報文攻擊導致網路拓撲改變及業務流量中斷,提高交換網路的可靠性和安全性。

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