STP概述及生成树算法
1、STP概述
- 交换网络的环路产生：
- 广播风暴的形成
- 多帧复制
- MAC地址紊乱
广播风暴：三个交换机两两相连，互相广播，无限转发，产生广播风暴。
多帧复制：PC1发送的数据可以从SW1经过SW3再到SW2传达给PC2,也可以从SW1到SW2再到PC2，导致PC2收到两次数据帧。MAC地址紊乱：产生环路后，PC1发送数据SW1向SW3进行广播使得SW3F0/1记录下PC1的MAC地址，SW1传到SW2，SW2再向SW3
MAC地址紊乱：产生环路后，PC1发送数据SW1向SW3进行广播使得SW3F0/1记录下PC1的MAC地址，SW1传到SW2，SW2再向SW3进行广播，导致SW3F0/2又记录了PC1的MAC地址，来回重复绑定MAC地址。
- STP简介
- STP - Spanning Tree Protocol（生成树协议）
- 逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生
- 当线路故障时，阻塞接口被激活，恢复通信，起到备份线路的作用
2、生成树算法
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生成树算法三步骤:1、选择根网桥 2、选择根端口 3、选择指定端口
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根网桥选择方法：
- 网桥ID是唯一的
- 选择交换网络中网桥ID最小的交换机 作为根网桥
所以先对比网桥优先级，优先级值越小，越优先，如果优先级一致，就对比MAC地址，值越小，越优先。
- 选择根端口：
- 到根网桥最低的路径成本（网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和）
- 直连网桥ID最小
- 端口ID最小
根网桥上的端口都不是根端口，而是指定端口
在每个网段上都要选择一个指定端口
- 选择指定端口
非根网桥的指定端口，选择顺序：
- 根路径成本较低
- 所在的交换机的网桥ID值较小
- 端口ID的值较小
3、STP利用BPDU选择根网桥
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当交换机启动时，假定自己是根网桥，在向外发送的BPDU中根网桥ID字段填写自己的网桥ID。交换机刚启动时，每个都认为自己是根网桥，它们会把自己的网桥ID填写在BPDU根网桥字段中，然后互相发送，经过比较网桥ID最小的，为根网桥，这是一个互相确认的过程，最后协商完成进入稳定状态称为：收敛状态。
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stp收敛
刚开机时禁用状态，之后进入阻塞状态，只接受BPDU，正常环境下，一般不会同时打开所有交换机，第一台开的过一定时间接收不到BPDU就会进入侦听状态，构建活动拓扑表示这时它不但会接收BPDU还具有转发BPDU的功能，之后就进入学习状态，会构建网桥表，就是MAC地址表，也会进行转发和接收BPDU，之后进入转发状态，会接收转发用户数据，也会进行转发和接收BPDU，如果网络链路发生故障，它会解开相应的阻塞端口，恢复通信。
4、VLAN与STP的关系
IEEE通用生成树（CST）不考虑VLAN
经过STP计算，会有一条链路被断开
5、MSTP命令
- 将SW1、 SW2分別做vlan10、 vlan20的根网桥
[SW1]stp mode mstp 将交换机配置成MSTP模式，MSTP兼 容STP/RSTP。
[SW1]stp region-configuration 进入MSTP域视图MSTP配置模式
[ SW1-mst-region] region-name huawe 1 配置MSTP域的域名为huawei1,缺省为交换设备主控板上管理网口的MAC地址。
[ SW1- -mst- -region] revision-level 1 配置MSTP域的MSTP修订级别的1，缺省情况下MSTP域的MSTP修订级别0，需要将各设备的MSTP修订级别修改为一致
- 配置多生成树实例和VLAN的映射关系，同一vlan的数据只能对应一个实例，而一个实例可以对应多个vlan(instance1vlan2to10)
[ SW1 -mst-region] instance 1 vlan 10 将vlan 10加入实例1中
[ SW1-mst-region] instance 2 vlan 20 将vlan 20加入实例2中
[ SW1 -mst-region] check region-configuration 查看MSTP域配置参数
[ SW1 -mst-region] active region-configuration 激活MSTP域的配置(必须配置)
[ SW1-mst-region]quit 退出配置模式
[SW1]stp instance 1 root primary 配置此交换机实例1的主根桥
[SW1]stp instance 2 root secondary 配置此交换机为实例2的备份根桥
[SW2]stp mode mstp
[SW2]stp region-configuration
[ SW2 -mst- region] region-name huawei1
[ SW2 -mst- region] revision-level 1
[ SW2-mst-region] instance 1 vlan 10
[ SW2-mst-region]instance 2 vlan 20
[SW2- mst- reg1on] active region- configuration
[ SW2 -mst- region] quit
[SW2]stp instance 2 root primary 配置sw2交换机为实例2的主根桥
[SW2]stp instance 1 root secondary 配置sw1交换机为实例1的备份根桥
[SW3]stp mode mstp
[SW3]stp region-conf iguration
[ SW3-mst- region] region-name huawei 1
[SW3-mst-region]revision-level 1
[ SW3-mst-region] instance 1 vlan 10
[SW3-mst - region] instance 2 vlan 20
[SW3 -mst- region]active region-configuration
- 在所有交换机上启用MSTP
[SW1]stp enable
[SW2]stp enable
[SW3] stp enable
[SW3]dis stp brief 查看STP接口角色及状态信息
- 修改交换机优先级值
[SW1] stp priority 0 数值要为4096的倍数
[SW1]stp root primary 优先级变为0
able
[SW3]dis stp brief 查看STP接口角色及状态信息
- 修改交换机优先级值
[SW1] stp priority 0 数值要为4096的倍数
[SW1]stp root primary 优先级变为0
[SW1]dis stp 查看stp信息，可以确定哪个是根网桥