华为 STP协议

华为 STP协议

生成树协议

实现防环和链路的冗余备份

工作原理:
通过生成树协议的算法在逻辑上阻塞冗余链路的接口,将一个有环路的桥接网络修剪成一个无环路的树形拓扑结构。实现数据帧在某一时刻从一个源出发,到达网络中任何一个目标的路径只有一条,而其他的路径都处于非激活状态(不能进行业务数据的转发 ),当网络 中的链路(含有冗余备份的链路)出现故障时,运行生成树协议的交换机会自动激活之前逻辑阻塞的冗余链路接口,恢复曾经断开的链路,确保网络的连通性实现正常环境下的冗余和防环。

环路现象,交换机灯快速齐闪

STP解决环路问题

1、通过生成树协议,在逻辑上将特定端口进行block(阻塞)、(有别于shutdown,所有的接口无法自行完成no shutdown。shutdown具有更大的权限),实现在当正在运行链路故障,这条block链路就会自动启用,这样实现了链路冗余而又防止环路。当拓扑发生变更的时候,生成树协议能探测到这些变化并及时自动调整接口状态,从而适应网络的拓扑变化,实现链路的冗余。当现行环境不存在环路时依然要运行环STP生成树协-------管理员的误操作,或者其他设备(存储–聚合口对交换机非聚合的2条链路)的接入都会导致环路出现。

2、什么是单点故障,当拓扑上呈现出单链路状态时,如果这条链路故障则导致整个网络或部分网络出现中断,这就是单点故障。 尤其是在汇聚层出现单点故障会导致下行接入层中断。

拓扑
在这里插入图片描述
1.修改此环境中所有SW的生成树模式为标准STP–801.1D

指定生成树协议类型(STP/RSTP/MSTP)
[LSW-1]stp mode stp // 配置生成树协议类型为stp

2.指定SW-1为此交换网根桥,SW-3桥优先级为4096

[LSW-1]stp root primary //指定交换机成为根桥
stp root secondary //修改本SW的桥优先级仅次于root(比RooT大4096),为全网第二优。

[LSW-3]stp priority 4096 // 修改本SW的优先级为4096(默认36728,修改范围0-61440,修改参数为4096的倍数)

观察与描述,端口角色

RP-root port:非根桥去往根桥开销最小的接口,接收BPDU,转发数据,学习MAC
DP-desg port:链路上去往根桥开销最小的接口,发送BPDU,转发数据,学习MAC
AP-alth port:非根桥去往根桥开销次优的接口,接收BPDU,不转发数据,不学习MAC,RP的备份接口
BP-back port:链路上同DP处于一端的次优接口,接收BPDU,不转发数据,不学习MAC,BP的备份接口

根桥-root bridge
根端口-RP:root port
指定端口-DP:Designated port
非指定端口-N-DP:Non-designated port
替代端口-AP:Alternate Port(RSTP,MSTP所特有)
备份端口-BP:Backup Port(RSTP ,MSTP所特有)

1、root–根桥–每个域选举一个root-根;root-根是最中心节点-类似BOSS。
2、RP—根端口–每台非根桥选举一个根端口;去往root–根桥路径开销最小的接口,也是接收root-根BPDU的接口。
3、DP–指定端口-----交换机之间每条链路到root-根路径开销最短的接口同时转发root-根发来的BPDU。
4、NDP–非指定端口----被阻塞防止环路产生,起到冗余备份的接口。

端口角色为DESI为指定端口,
若是写ROOT则是根端口,
ALTE(Alternate替代端口)
BACK

[LSW-2]display stp brief //查看当前处于up状态的生成树的接口状态,接口角色,生成树特性信息
在这里插入图片描述
标识出此环境中所有的接口角色
在这里插入图片描述
请分析和支出SW-4的RP–根端口是哪个接口,如何选举出来的?

  1. 比较桥ID,桥ID由2字节优先级和6字节MAC地址组成;
  2. 先比较桥ID中的优先级,具有最小优先级的,此交换机定为根桥;
  3. 如果优先级一样,再比较桥ID中的MAC地址,MAC地址最小的确定为跟桥。
    在这里插入图片描述
    根端口是GigabitEthernet0/0/4接口;g0/0/4桥ID为4096,其他都是32768。

基于以上接口状态特性,总结出RP,DP,AP,BP这些接口角色的最终接口状态

RP:Forwarding
DP:Forwarding
AP:Discarding
BP:Discarding

STP的拓扑变更

1、STP802.1d感知到拓扑变更(接口处于Forwarding。接口进入bloacking或者shutdown)
2、华为 STP当感知到接口处于Forwarding

什么情况会发送TCN-BDU?

当网络拓扑出现变更的时候,最先意识到变化的交换机会发送TCN-BPDU。

网络拓扑发生变化的判断:
(1) SW的接口状态切换为Forwarding或者Blocking,只要接口状态转变为这两个状态就会触发TCN-BPDU。
Forwarding: up这个接口
discarding: down这个接口,切断线路;因为环路进入discarding
(2)SW的接口变为down(等同于触发接口进入Blocking/discarbing状态)

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