1、杭州華三通信技術杭州華三通信技術 第第0606章章第06章 STP原理和基本配置介紹日期：杭州華三通信技術有限公司 版權所有，未經授權不得使用與傳播n 生成樹背景生成樹背景n STPn RSTPn MSTPn 生成樹協議的配置生成樹協議的配置目錄路徑回環的影響物理段 A物理段 B1111222333PCAPCBSWASWBSWCSTP的作用l 通過阻斷冗余鏈路來消除橋接網絡中可能存在的路徑回環l 當前路徑發生故障時，激活冗余備份鏈路，恢復網絡連通性ROOT物理段 A物理段 C物理段 E物理段 B物理段 Dn 生成樹背景生成樹背景n STPn RSTPn MSTPn 生成樹協議的配置生成樹協議的

2、配置目錄生成樹協議SWASWBSWCl STP（Spanning Tree Protocol，生成樹協議）是用于在局域網中消除數據鏈路層物理環路的協議。l 通過在橋之間交換BPDU（Bridge Protocol Data Unit，橋協議數據單元），來保證設備完成生成樹的計算過程 。BPDUBPDUBPDU配置BPDU的生成和傳遞l 配置配置BPDUBPDU包含以下重要信息，完成生成樹計包含以下重要信息，完成生成樹計算算根橋ID（RootID）根路徑開銷（RootPathCost）指定橋ID（DesignatedBridgeID）指定端口ID（ DesignatedPortID ）l 各臺設

3、備的各個端口在初始時生成以自己為根各臺設備的各個端口在初始時生成以自己為根橋（橋（Root BridgeRoot Bridge）的配置消息，向外發送自）的配置消息，向外發送自己的配置消息己的配置消息 l 網絡收斂后，根橋向外發送配置網絡收斂后，根橋向外發送配置BPDUBPDU，其他，其他的設備對該配置的設備對該配置BPDUBPDU進行轉發進行轉發根橋的選舉SWASWBSWCl 橋ID由橋優先級（BridgePriority）和橋MAC地址（BridgeMacAddress）組成l 橋ID小的橋被選舉為根橋BridgeID: 0.0000-0000-0000BridgeID: 16.0000-0

4、000-0001BridgeID: 0.0000-0000-端口角色的確定SWASWBSWCl根橋上的所有端口為指定端口（ Designated Port ）l在非根橋上選舉根路徑開銷（ RootPathCost）最小的端口為根端口（Root Port）l每個物理段選出根路徑開銷最小的橋作為指定橋（ Designated Bridge），連接指定橋的端口為指定端口l不是根端口和指定端口的其余端口被STP置為阻塞狀態RootDPDPRPDPRPAPCost=10Cost=20Cost=根路徑開銷SWASWBSWCl 根路徑開銷（ RootPathCost）是到達根的路徑上所有鏈路開銷（Cost）

5、的代數和l 非根橋進行根端口選舉時，根路徑開銷最小的端口為根端口l 物理段進行指定橋選舉時，路徑開銷最小的橋為指定橋Root1000M100M1000M10M100M10MCost=10Cost=20Cost=通過橋ID決定端口角色SWASWBSWCl 在根路徑開銷相同時，所連網段指定橋ID最小的端口為根端口l 在根路徑開銷相同時，橋ID最小的橋被選舉為物理段上的指定橋，連接指定橋的端口為指定端口RootDPDPRPDPRPAPCost=10Cost=10RPCost=10SWDDPCost=10BridgeID: 0.0000-0000-0002BridgeID: 0.0000-0000-0

6、001DPAP通過端口ID決定端口角色SWASWBl 在根路徑開銷、指定橋ID都相同的情況下，所連指定端口ID小的端口為根端口RootG0/1G0/2APCost=10Cost=10RPBridgeID: 0.0000-0000-端口狀態端口角色端口角色端口狀態端口狀態端口行為端口行為未啟用未啟用STPSTP功功能的端口能的端口DisabledDisabled不收發不收發BPDUBPDU報文，接收或報文，接收或轉發數據轉發數據非指定端口非指定端口或根端口或根端口BlockingBlocking接收但不發送接收但不發送BPDUBPDU，不接，不接收或轉發數據收或轉發數據- -ListeningL

7、istening接收并發送接收并發送BPDUBPDU，不接收，不接收或轉發數據或轉發數據- -LearningLearning接收并發送接收并發送BPDUBPDU，不接收，不接收或轉發數據或轉發數據指定端口或指定端口或根端口根端口ForwardingForwarding接收并發送接收并發送BPDUBPDU，接收并，接收并轉發數據轉發數據端口狀態遷移ForwardingLearningListeningBlockingForwarding Delay時間Forwarding Delay時間l 端口被選為指定端口或根端口后，需要從Blocking狀態經Listening和Learning才能到Fo

8、rwarding狀態l 默認的Forwarding Delay時間是15秒生成樹的不足l 端口從阻塞狀態進入轉發狀態必須經歷兩倍的Forwarding Delay時間l 如果網絡中的拓撲結構變化頻繁，網絡會頻繁地失去連通性SWASWBSWCDPDPRPDPRPServer每次拓撲變化，我都至少有30秒的時間無法訪問服務器！n 生成樹背景生成樹背景n STPn RSTPn MSTPn 生成樹協議的配置生成樹協議的配置目錄RSTPl RSTPRSTP（Rapid Spanning Tree ProtocolRapid Spanning Tree Protocol，快速生成，快速生成樹協議）是樹協議

9、）是STPSTP協議的優化版協議的優化版l RSTPRSTP具備具備STPSTP的所有功能的所有功能l RSTPRSTP可以實現快速收斂可以實現快速收斂在某些情況下，端口進入轉發狀態的延時大大縮短，從而縮短了網絡最終達到拓撲穩定所需要的時間。 RSTP的改進STPSTP行為行為RSTPRSTP行為行為端口被選端口被選為根端口為根端口默認情況下，默認情況下，2 2倍的倍的Forwarding DelayForwarding Delay的的時間延遲。時間延遲。存在阻塞的備份根端口情況下，存在阻塞的備份根端口情況下，僅有數毫秒延遲。僅有數毫秒延遲。端口被選端口被選為指定端為指定端口口默認情況下，默認

10、情況下，2 2倍的倍的Forwarding DelayForwarding Delay的的時間延遲。時間延遲。在在指定端口是指定端口是非非邊緣端口邊緣端口的情況的情況下下，延遲取決因素較多。延遲取決因素較多。在在指定端口是邊緣端口指定端口是邊緣端口的情況下的情況下，指定端口可以直接進入轉發狀態指定端口可以直接進入轉發狀態，沒有延遲。沒有延遲。n 生成樹背景生成樹背景n STPn RSTPn MSTPn 生成樹協議的配置生成樹協議的配置目錄生成樹協議傳統STP的問題l Trunk鏈路上實際上運行著多個VLANl 所有VLAN共用一棵生成樹l 無法實現不同VLAN在多條Trunk鏈路上的負載均衡所

11、有所有VLAN均均在此阻塞在此阻塞三種生成樹協議的比較l STPSTP的特性的特性 解決環路l RSTPRSTP的特性的特性 解決環路 快速收斂 根端口快速進入轉發狀態 采用握手機制實現端口的快速轉發 設置邊緣端口實現快速轉發l MSTPMSTP的特性的特性 解決環路 快速收斂 多棵生成樹實現負載均衡(不同VLAN的流量可以按照不同的路徑進行轉發)MSTP實例A: VLAN1100實例B: VLAN101200實例實例A阻塞阻塞實例實例B轉發轉發實例實例B阻塞阻塞實例實例A轉發轉發MSTP工作原理圖示n 生成樹背景生成樹背景n STPn RSTPn MSTPn 生成樹協議的配置生成樹協議的配置

12、目錄STP基本配置l 開啟設備開啟設備STPSTP特性特性l 關閉端口的關閉端口的STPSTP特性特性l 配置配置STPSTP的工作模式的工作模式 Switch stp enableSwitch-Ethernet1/0/1 stp disableSwitch stp mode stp | rstp | mstp STP可選配置l 配置當前設備的優先級配置當前設備的優先級 l 配置端口為邊緣端口配置端口為邊緣端口 Switch stp instance instance-id priority prioritySwitch-Ethernet1/0/1 stp edged-port STP配置示例

13、核心接入用戶SWASWBSWCE1/0/1SWAstp enableSWAstp priority 0SWBstp enableSWBstp priority 4096SWCstp enableSWCinterface Ethernet 1/0/1SWC-Ethernet1/0/1 stp edged-port 當前工作模式當前工作模式SWAdisplay stp -CIST Global InfoMode MSTP-CIST Bridge :32768.000f-e23e-f9b0Bridge Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20CIST Root/ERPC :32768.000f-e23e-f9b0 / 0CIST RegRoot/IRPC :32768.000f-e23e-f9b0 / 0CIST RootPortId :0.0BPDU-Protection :disabledBridge Config-Digest-Snooping