STP協議選舉根橋的方法


因為STP崇尚“小而美”的綱領,所以 priority值越小、mac值地址越小、cost值越小、端口id(f0/1< f0/2)越小,反而級別高一些。“誰更小”成為判斷是否能成為根網橋或根端口,指定端口的標准。

1.根據switch的優先級來判斷,數值越小越有優勢。

2.根據switch的MAC地址來判斷,也是數值越小越有優勢。大家也知道這二者是通過BPDU來告知其他switch的。

為什么會有STP:高效而又穩定得網絡應該具有一定程度的“自愈”能力。比如當某個端口或某條鏈路出現故障時,網絡能夠自動吧流量切換到另一條備份鏈路上。那就需要在網絡中提前布置冗余,冗余的布置固然可以增加網絡的可用性,但是可能形成一個封閉的信息環路,並導致廣播風暴以及MAC地址表不穩定等問題,進而會影響到用戶的通信質量,最終可能對網絡造成毀滅性的影響。那么就需要一個機制從邏輯上打破這個環路,STP協議也就是生成樹協議,它的作用就是在擁有冗余鏈路的交換環境中,既保證每個節點可達,又能打破網絡中的邏輯環路。也就是相當於拿一台交換機專門當做備份機,出問題了就從這個交換機走,保證網絡的連通。

BPDU:為了計算生成樹,交換機之間需要交換相關的信息和參數,這些信息和參數被封裝在BPDU,BPDU包含:橋ID、根路徑開銷、指定橋ID、指定端口ID、Message Age、Max Age、Hello Time、Forward Delay

關於生存時間:
1.HELLO時間:交換機發送BPDU報文之間的時間間隔,默認為2s
2.轉發延遲:交換機在偵聽Listening到學習Learning狀態所花費的時間,默認為15s(學習到轉發狀態也是15s)
3.最大老化時間:交換機在丟棄BPDU報文之前儲存它的時間,默認為20s
STP端口狀態:
Forwarding:轉發狀態。端口既可轉發用戶流量也可轉發BPDU報文,只有根端口或指定端口才能進入Forwarding狀態
Learning:學習狀態。端口可根據收到的用戶流量構建MAC地址表,但不轉發用戶流量。增加Learning狀態是為了防止臨時環路。
Listening:偵聽狀態。端口可以轉發BPDU報文,但不能轉發用戶流量
Blocking:阻塞狀態。端口僅僅能接收並處理BPDU報文,但不能轉發用戶流量。此狀態是預備端口的最終狀態(非根設備)
Disabled:禁用狀態。端口既不處理和轉發BPDU報文,也不轉發用戶流量

STP端口角色:
根橋:這是交換網絡中的一台交換機,它將成為STP樹的樹根。
根端口:這是交換網絡中的一些端口,負責轉發數據。是非根交換機去往根橋路徑最優的端口。在一個運行STP協議的交換機上最多只有一個根端口,但根橋上沒有根端口。
指定端口:這是交換網絡中的一些端口,負責轉發數據。每個網段有且只能有一個指定端口。一般情況下,根橋的每個端口總是指定端口。
預備端口:這是交換網絡中的一些端口,出於阻塞狀態,不能轉發數據。預備端口不是選舉出來的,而是全部選舉中落選的端口。也就是說一個端口既不是根端口也不是指定端口,那么這個端口就是預備端口,將要被阻塞。預備端口不會接收或發送任何數據,但它會監聽BPDU。在網絡因為一些端口出現故障時,STP會讓預備端口轉發數據,保證網絡的正常。

選舉規程:

選舉根橋:每個STP網絡中都有且只有一台根橋。在一個STP網絡中,默認所有交換機都會參與根橋的選舉,選舉的原則是在選舉根橋是,交換機之間相互對比的參數時“橋ID”,橋ID是由16位的橋優先級和48位的MAC地址構成。橋優先級數值最小的會被選舉為根橋,如果橋優先級數值相同,則會比較MAC地址,MAC地址越小越優先。
選舉根端口:非根交換機會在自己的所有端口之間,選擇出距離根橋最近的端口,這個端口就是根端口。根據路徑開銷和橋ID以及端口ID來作為選舉條件
選舉指定端口:位於同於網段中的所有端口之間選擇出一個距離根橋最近的端口,根據路徑開銷和橋ID以及端口ID來作為選舉條件
阻塞剩余端口:在選出了根端口和指定端口后,STP會把既不是根端口也不是指定端口的其他所有端口置於阻塞狀態

包含
A. Port ID

B. Bridge ID 

C. Root ID

缺省情況下,STP協議Forward Delay時間是15秒

運行STP協議的交換網絡在進行生成樹計算時用到了

A. 根路徑開銷

B. 端口ID

C. 橋ID

STP root primary,和STP priority 0,設置最高優先級

stp root secondary配置當前設備為備份根橋設備


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