Descripción general del protocolo STP
El Protocolo de árbol de expansión (STP) resuelve el problema del bucle en la redundancia de enlaces.
STP elimina los bucles bloqueando los puertos y puede lograr el propósito de la copia de seguridad del enlace. Este tipo de congestión es una congestión lógica. Los mensajes de servicio no se pueden reenviar, pero los mensajes de protocolo se pueden reenviar.
STP determina el puerto que se bloqueará enviando una unidad de datos de protocolo de puente BPDU (Bridge Protocol Date Unit)
Formato de trama IEEE 802.3
La MAC de destino es una dirección MAC de multidifusión y solo el conmutador recibirá la dirección de multidifusión.
El valor de Tipo es 0x03.
Proceso de trabajo STP
La elección se divide en cuatro pasos
1. Elija un puente raíz (puente raíz)
2. Cada conmutador no raíz elige un puerto raíz (R: puerto raíz)
3. Cada segmento de red elige un puerto designado (D: puerto designado)
4. Bloquear no raíz, Puerto no designado (A: puerto alternativo)
Cada paso electoral
1. Elección del puente raíz
ID de puente: comparar prioridad (0 ~ 65536, predeterminado 32768, cuanto menor sea el valor, mayor será la prioridad) + comparar MAC
2. Elección del puerto raíz
Puerto raíz: según el costo (costo del enlace), cuanto menor es el costo, mayor es la prioridad y se elige como puerto raíz. El costo es el mismo, compare la prioridad del conmutador, la dirección mac, etc.
3. Elección de puerto designado
Elija un puerto designado para cada enlace y cada interfaz del conmutador raíz es una interfaz D.
4. Bloqueo del puerto
Después de la elección de los puertos designados, los puertos no root y no designados en el switch son puertos bloqueados.
Problema de bucle temporal
Para evitar problemas temporales de bucle, debe esperar un poco antes de que el puerto A ingrese al puerto D. A-> Escuchar-> Aprendizaje-> D, cada estado es de 15 segundos por defecto, para un total de 30 segundos.
Transición del estado del puerto
Deshabilitado: El puerto está cerrado
Bloqueo:
Reenvío de puerto A : Puerto R y Puerto D
Escucha: Se pueden reenviar paquetes BPDU. Pero no puede reenviar el tráfico de usuarios.
Aprendizaje: la tabla de direcciones MAC se puede construir en función del tráfico de usuarios recibido, pero el tráfico de usuarios no se reenvía.
Resumen del experimento
Generalmente, para mejorar la confiabilidad de la red durante la conexión en red, los enlaces redundantes (múltiples enlaces están interconectados) se utilizan generalmente en las redes de conmutación. Aunque los enlaces redundantes mejoran la confiabilidad de la red, también generan bucles y bucles. Causará tormentas de transmisión e inestabilidad de la tabla de direcciones MAC, lo que afectará los problemas de calidad de la comunicación y la interrupción del servicio, lo que puede mejorar la confiabilidad al tiempo que resuelve los problemas de bucle.
Antecedentes experimentales
La red de la empresa está formada por el departamento de I + D y el departamento de ventas. Los dos departamentos están separados mediante tecnología VLAN. El departamento de I + D tiene VLAN id 10 y el departamento de ventas VLAN id 20. Para lograr la redundancia de enlace, los tres conmutadores están interconectados y se utiliza el árbol de expansión STP. El protocolo elimina bucles en la red.
Equipo de laboratorio:
| Tipo de equipo | Cantidad |
|---|---|
| Conmutador de capa 3 (S3700) | 3 |
| ordenador personal | 6 |
Contenido del experimento:
- Configure la IP, la máscara y la puerta de enlace de la PC según la topología
- Cree una VLAN en el conmutador y divida el puerto del conmutador en la VLAN correspondiente
- Configure el modo stp, configure SW1 como puente raíz y SW2 como puente raíz de respaldo
Topología de la red
Configuración del interruptor SW1
<Huawei>undo terminal monitor
<Huawei>system-view
[Huawei]sysname SW1
[SW1]vlan batch 10 20
[SW1]interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]quit
[SW1]interface GigabitEthernet 0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]quit
[SW1]interface GigabitEthernet 0/0/4
[SW1-GigabitEthernet0/0/4]port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/4]port default vlan 10
[SW1-GigabitEthernet0/0/4]quit
[SW1]interface GigabitEthernet 0/0/3
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type access
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]port default vlan 20
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]quit
[SW1]interface vlanif10
[SW1-Vlanif10]ip address 192.168.1.1 24
[SW1-Vlanif10]quit
[SW1]interface vlanif20
[SW1-Vlanif20]ip address 192.168.2.1 24
[SW1-Vlanif20]quit
STP配置
[SW1]stp mode stp //stp模式
[SW1]stp root primary //设置交换机为根交换机
[S1]stp enable //使能stp
与pc相连的端口可以去除stp
[SW1]interface GigabitEthernet 0/0/3
[SW1-GigabitEthernet0/0/3]stp disable
[S1-GigabitEthernet0/0/3]quit
[S1]interface GigabitEthernet 0/0/4
[S1-GigabitEthernet0/0/4]stp disable
Cambiar la configuración de LSW2
<Huawei>undo terminal monitor
<Huawei>system-view
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname SW2
[SW2]vlan batch 10 20
[SW2]interface Ethernet 0/0/3
[SW2-Ethernet0/0/3]port link-type access
[SW2-Ethernet0/0/3]port default vlan 10
[SW2-Ethernet0/0/3]quit
[SW2]interface Ethernet 0/0/5
[SW2-Ethernet0/0/5]port link-type access
[SW2-Ethernet0/0/5]port default vlan 20
[SW2-Ethernet0/0/5]quit
[SW2]interface Ethernet 0/0/1
[SW2-Ethernet0/0/1]port link-type trunk
[SW2-Ethernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all
[SW2-Ethernet0/0/1]quit
[SW2]interface Ethernet 0/0/2
[SW2-Ethernet0/0/2]port link-type trunk
[SW2-Ethernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
[SW2]interface vlanif10
[SW2-Vlanif10]ip address 192.168.1.1 24
STP配置：
[SW2]stp mode stp
[SW2]stp root secondary //配置SW2为备份根桥
[SW2]stp enable //使能stp
去除pc相连的stp
[SW2]inter e0/0/3
[SW2-Ethernet0/0/3]stp disable
[SW2-Ethernet0/0/3]quit
[SW2]inter e0/0/5
[SW2-Ethernet0/0/5]stp disable
[SW2-Ethernet0/0/5]quit
Configuración del conmutador 3
<Huawei>undo terminal monitor
<Huawei>system-view
[Huawei]sysname SW3
[Huawei]vlan batch 10 20
[SW3]interface Ethernet 0/0/4
[SW3-Ethernet0/0/4]port link-type access
[SW3-Ethernet0/0/4]port default vlan 10
[SW3-Ethernet0/0/4]quit
[SW3]interface Ethernet 0/0/3
[SW3-Ethernet0/0/3]port link-type access
[SW3-Ethernet0/0/3]port default vlan 20
[SW3-Ethernet0/0/3]quit
[SW3]interface Ethernet0/0/1
[SW3-Ethernet0/0/1]port link-type trunk
[SW3-Ethernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all
[SW3-Ethernet0/0/1]quit
[SW3]interface Ethernet 0/0/2
[SW3-Ethernet0/0/2]port link-type trunk
[SW3-Ethernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan all
[SW3]interface vlanif10
[SW3-Vlanif10]ip address 192.168.1.1 24
[SW3]interface vlanif20
[SW3-Vlanif20]ip address 192.168.2.1 24
SW3配置STP：
[S3]stp mode stp
[S3]interface Ethernet 0/0/1
[S3-Ethernet0/0/1]stp cost 20000 //SW3 E0/0/1为阻塞端口，将它的端口开销值增大
[S3]stp enable //设备使能全局STP
去除与pc相连的stp
[S3]int e0/0/3
[S3-Ethernet0/0/3]stp disable
[S3-Ethernet0/0/3]quit
[S3]int e0/0/4
[S3-Ethernet0/0/4]stp disable
[S3-Ethernet0/0/4]quit
Ver información de configuración de stp
[S1]display stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
Una vez que SW1 está configurado como puente raíz, los puertos GigabitEthernet0 / 0/1 y GigabitEthernet0 / 0/2 conectados a SW2 y SW3 se eligen como puertos designados en el cálculo del árbol de expansión.
[SW2]display stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 Ethernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
0 Ethernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE
El puerto Ethernet0 / 0/1 se convierte en el puerto designado en la elección del árbol de expansión y está en el estado de reenvío.
[S3]display stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 Ethernet0/0/1 ALTE DISCARDING NONE
0 Ethernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE
El puerto Ethernet0 / 0/1 se convierte en el puerto alternativo en la elección del árbol de expansión y se encuentra en el estado de bloqueo DISCARDING. El
puerto Ethernet0 / 0/2 se convierte en el puerto raíz en la elección del árbol de expansión y está en el estado FORWARDING.