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STP初始化与收敛

时间:2015/6/28来源:激情综合网,激情五月,俺去也,淫淫网,狠狠撸,色播五月,色五月作者:网管联盟我要评论(0)

    要保证企业的网络中的关键应用可持续性,就需要对交换网络进行冗余设计,然而这将产生广播风暴、"网络环路"等问题,严重时,将导致整个网络瘫痪?于是,STP生成树解决办法出现了……

    网络冗余设计与广播风暴的矛盾
    广播风暴的克星:设计STP网络生成树
    技术剖析:STP生成树初始化与收敛
    案例分析:观察生成树收敛过程
    实战剖析:STP生成树如何配置?
    技术进化:RSTP快速生成树配置

    生成树初始化与收敛
    STP建立一个根节点,称为根网桥,并构建了一种拓扑,在这种拓扑中,网络中每一个节点都只有一条路径可以到达,最终生成的树起源于根节点,不属于最短路径树的一部分冗余链路会被阻塞,因为这样的路径被阻塞了,所以实现一个无环路的拓扑是有可能的。在阻塞链路上收到数据帧将会被丢弃。

    STP需要网络设备互相交换消息来检测桥接环路,交换机发送的用于构建无环路拓扑的消息称为网桥协议数据单元。阻塞端口会不断收到BPDU,以保证当活动路径或设备发生故障的时候,仍然可以计算出一棵新的生成树。BPDU将提供足够的信息,所有交换机利用此信息可以完成以下的工作:

    n   选择一台单独的交换机作为生成树的根。
    n   计算它自身到根交换机的最短路径。
    n   对于每一个LAN网段,指定一台交换机作为最接近的交换机,称它为指定交换机,指定交换机处理所有从LAN到根交换机的通信。
    n   每个非根交换机选择自身的一个端口作为根端口,它是到根交换机路径最短的接口。
    n   在每个网段上选择属于生成树一部分的端口作为指定端口,非指定端口将被阻塞掉。

    STP四步初始化原则
    STP在建立无环路逻辑拓扑时候,STP必须遵守"STP 四步初始化原则",即:
    第1步:最低的根BID。
    第2步:最低的路径开销到根桥。
    第3步:最低的发送方BID。
    第4步:更低的端口ID。
    当一台网桥设备加电起动时,按照(Hello Time)时间间隔为2秒频率向所有端口发送BPDU,网桥通过以上4个步骤来确定每个端口得到最优先的BPDU。如果自己最优先,则发送个对方,否则停止发送,接受对方的BPDU。如果在20秒时间未能收到对方发来的优先级高的BPDU的话,则又开始重新发送BPDU来确认最优的BPDU。

 2.生成树收敛的3个步骤

    当交换机(网桥)全部加电时,所有的网桥全部向连接端口发送BPDU信息,然后立即进入STP无环路逻辑拓扑计算。生成树从拓扑初始化到收敛成一个无环路的拓扑结构,可以分成3个步骤。
    第1步:选择根桥(Root Bridge),唯一的根桥被选举。
    第2步:选择根端口(Root Ports),其他的网桥计算一系列的根端口。
    第3步:选择指定端口(Designated ports),用于网段连接。

    1)步骤1:选择根桥
    如图8-8所示,网桥启动时SW-1、SW-2和SW-3 3台交换机全部发送BPDU声明自己是网桥,网桥的优先级均为32768,此时开始比较MAC值。SW-2收到SW-3来的BID 32768.33-33-33-33-33-33,比自己的BID 32768.22-22-22-22-22-22高,认为自己是网桥,但同时也收到SW-1的BPDU的BID值为BID 32768.11-11-11-11-11-11比自己低,所以会认为SW-1为根桥,SW-3也经过同样的比较,认为SW-1为根桥。图8-9显示了根桥计算对比后的结果。

 根桥选举  

 

根桥选举结果

    SW-2 BPDU Payload的Root BID值变化如下,Root BID从SW-1学来,写入到端口1/1上,Sender BID 为自己的桥BID(注意:Sender BID =Bridge ID)。表8-4为SW-2选择前与选择后的比较。
    表8-4 SW-2如何选择根桥

 

BID项
原值(启动时)
选择根桥后
Root BID
BID32768.22-22-22-22-22-22
BID 32768.11-11-11-11-11-11
Sender BID
BID32768.22-22-22-22-22-22

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