生成树快速生成树技术

1、生成树、快速(kui s)生成树技术基础知识共三十四页本章(bn zhn)内容交换(jiohun)网络中的冗余链路 生成树协议STP（Spannning Tree Protocol）-IEEE 802.1d 快速生成树协议RSTP（Rapid Spannning Tree Protocol） 配置STP、RSTP 共三十四页网络(wnglu)中存在的单点故障故障(gzhng)网络中的单点故障可导致网络的无法访问共三十四页交换机网络(wnglu)中的冗余链路使用(shyng)备份连接，可以提高网络的健全性、稳定性。 VOD ServerPC2PC1SW1SW3SW2共三十四页交换(jiohun)

2、网络中的冗余链路故障(gzhng)在网络中提供冗余链路解决单点故障问题共三十四页冗余链路出现的问题(1):广播(gungb)风暴发送(f sn)一个广播帧广播风暴共三十四页冗余链路出现的问题(wnt)(2):地址表不稳定共三十四页VOD ServerPC2PC1SW1SW3SW2冗余链路出现的问题(wnt)(3):多帧复制共三十四页产生(chnshng)环路 环路(hun l)问题导致：广播风暴、多帧复制，MAC地址表不稳定等问题。PC2PC1SW1SW3VOD ServerSW2共三十四页解决方法(fngf)：环临时生成树思想临时(ln sh)关闭网络中冗余的链路。VOD ServerPC2

3、PC1SW1SW3SW2共三十四页生成(shn chn)树协议STP共三十四页生成(shn chn)树协议STP 的基本概念生成树协议（STP） ： IEEE802.1d标准主要思想是:网络中存在备份链路时，只允许主链路激活，如果主链路因故障而被断开后，备用链路才会被打开。主要作用：避免回路，冗余(rn y)备份。生成树协议实现交换网络中，生成没有环路的网络，主链路出现故障，自动切换到备份链路，保证网络的正常通信。共三十四页生成树协议的发展过程(guchng)划分成三代 第一代生成树协议：STP/RSTP （基于端口生成树） 第二代生成树协议：PVST/PVST+ （基于VLAN生成树,cis

4、co专利技术） 第三代生成树协议：MISTP/MSTP （基于实例instance生成树）生成树技术(jsh)的发展共三十四页BPDU 的机制(jzh)1.选择一个根交换机（Root Bridge）；2.确定到根交换机最短路径(ljng)的端口根口（Root Port）， ；3.每个交换机都计算出了到根交换机的最短路径；4.每个LAN与根交换机之间，最短路径中相连的端口，称为指定端口（Designated port）；5.根口和指定端口进入转发Forwarding状态；6.其他的冗余端口就处于阻塞状态。 共三十四页生成(shn chn)树协议的工作过程switchAswitchCswitchB

5、1、选举(xunj)根交换机（RootBridge）BPDUBPDUBPDUA为根交换机2、所有非根交换机选择一条到达根交换机的最短路径此为最短路径此为最短路径3、所有非根交换机产生一个根端口根端口4、每个LAN确定指定端口指定端口5、将所有根端口和指定端口设为转发状态6、将其他端口设为阻塞状态共三十四页路径(ljng)开销 1、比较本交换机到达根交换机路径(ljng)开销，选择开销最小路径(ljng)。 带宽 IEEE802.1d IEEE802.1w - 10Mbps 100 2000000 100Mbps 19 200000 1000Mbps 4 20000 共三十四页路径开销(ki x

6、io)的计算 假设(jish)SwA为根交换机 100100M路径开销为100MSwBSwASwCSwDSwE10M100M3810M共三十四页最短路径(ljng)的选择2、如果路径开销相同，则比较(bjio)发送BPDU交换机Bridge IDMac:00d0f80000f1Sw CSw BSw DSw AMac:00d0f80000d1Mac:00d0f80000f2共三十四页最短路径(ljng)的选择3、如果发送者Bridge ID相同(即同一(tngy)台)，则比较发送者交换机port IDMac:00d0f80000f1Sw CSw BSw DSw AMac:00d0f80000d1

7、f0/1f0/2Port ID : 端口信息由1字节端口优先级和1字节端口ID组成共三十四页生成(shn chn)树的比较规则 生成树的选举过程中，应遵循以下优先顺序来选择(xunz)最佳路径： 1.比较Root path cost； 2.比较Senders bridge ID； 3.比较Senders port ID； 4.比较本交换机的port ID。 共三十四页STP的缺点(qudin) 生成树经过一段时间（默认值是50秒左右）稳定之后，所有端口要么(yo me)进入转发状态，要么(yo me)进入阻塞状态。 20秒15秒15秒时间Blocking(阻塞)Listening(侦听)Lea

8、rning(学习)发送延迟Forwarding(发送)发送延迟共三十四页端口状态(zhungti)Blocking 接收BPDU，不学习(xux)MAC地址，不转发数据帧Listening 接收BPDU,不学习MAC地址，不转发数据帧，但交换机向其他交换机通告该端口，参与选举根端口或指定端口Learning接收BPDU,学习MAC地址，以扩散flooding的方式转发数据帧Forwarding正常转发数据帧共三十四页快速生成(shn chn)树协议RSTP共三十四页IEEE 802.1w 快速生成(shn chn)树协议RSTP(Rapid Spannning Tree Protocol) I

9、EEE 802.1w RSTP协议在STP协议基础上做了三点重要改进，使得收敛速度快得多（最快1秒以内）。 共三十四页改进(gijn) 第一点改进：为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口（Alternate Port）和备份端口（Backup Port）两种角色，当根端口/指定端口失效的情况下，替换端口/备份端口就会无时延地进入转发(zhun f)状态。 第二点改进：在只连接了两个交换端口的点对点链路中，指定端口只需与下游交换机进行一次握手就可以无时延地进入转发状态。 第三点改进：直接与终端相连而不是把其他交换机相连的端口定义为边缘端口（Edge Port）。边缘端口可以直接进入转发状态

10、，不需要任何延时。 共三十四页配置(pizh)STP、RSTP共三十四页打开、关闭(gunb)Spanning Tree协议Switch(config)#Spanning-tree如果您要关闭Spanning Tree协议(xiy)，可用no spanning-tree 全局配置命令进行设置。 共三十四页配置(pizh)Spanning Tree的类型Switch(config)#Spanning-tree mode STPSwitch(config)#Spanning-tree mode RSTP共三十四页配置(pizh)交换机优先级Switch(config)#spanning-tree

11、priority (“0”或“4096”的倍数(bish)、共16个、缺省32768) 如果要恢复到缺省值，可用 nospanning-tree priority全局配置命令进行设置。 共三十四页STP port-prioritySwitch(config-if)#spanning-tree port-priority (“0”或“16”的倍数、共16个、缺省128)如果要恢复到缺省值，可用 no spanning-tree port-priority接口配置命令(mng lng)进行设置。 共三十四页STP、RSTP信息(xnx)显示SwitchA#show spanning-tree ！显

12、示交换机生成树的状态(zhungti) SwitchA#show spanning-tree interface fastthernet 0/1 ！显示交换机接口 共三十四页STP基本(jbn)配置f0/1f0/1switch1switch2f0/2f0/2Switch1(config)#interface fastethernet 0/1Switch1(config-if)#switchport mode trunkSwitch1 (config)# interface fastethernet 0/2Switch1(config-if)# switchport mode trunk Swi

13、tch1(config)#spanning-tree(开启(kiq)生成树协议)Switch1(config)#spanning-tree priority 0 （设置交换机优先级别使其成为根交换机）Switch1(config)#spanning-tree mode stp（确定生成树协议的模式为STP）Switch2configSwitch2(config)#interface fastethernet 0/1Switch2(config-if)#switchport mode trunkSwitch2 (config)# interface fastethernet 0/2Switch2

14、(config-if)# switchport mode trunk Switch2(config)#spanning-treeSwitch2(config)#spanning-tree mode stpSTP主备链路切换时间理论时间为50秒。共三十四页RSTP基本(jbn)配置f0/1f0/1switch1switch2f0/2f0/2Switch1(config)#interface fastethernet 0/1Switch1(config-if)#switchport mode trunkSwitch1 (config)# interface fastethernet 0/2Swit

15、ch1(config-if)# switchport mode trunk Switch1(config)#spanning-tree(开启生成树协议)Switch1(config)#spanning-tree priority 0 （设置交换机优先(yuxin)级别使其成为根交换机）Switch1(config)#spanning-tree mode rstp（确定生成树协议的模式为RSTP）Switch2configSwitch2(config)#interface fastethernet 0/1Switch2(config-if)#switchport mode trunkSwitch2 (config)# interface fastethernet 0/2Switch2(config-if)# switchport mode trunk Switch2(config)#spanning-treeSwitch2(config)#spanning-tree mode rstpRSTP主备链路切换时间理论时间小于1秒。共三十四页内容摘要生成树、快速生成树技术。环路问题导致：广播风暴、多帧复制，MAC地址表不稳定等问题。3.每个交换机都计算出了到根交换机的最短路径。