スパニングツリープロトコル:STP

スパニングツリープロトコル:
エンタープライズネットワーク3層アーキテクチャ-「冗長性」-「ライン冗長性」-「レイヤ2ブリッジループ-
問題の原因:
1。ブロードキャストストーム2.MAC
アドレステーブルのロールオーバー
3.同じデータフレームの繰り返しコピー
4.、上記の3つの条件により、最終的に機器が過負荷になり、再起動保護につながります

スパニングツリー:2層スイッチングネットワークでは、ツリー構造が生成され、一部のインターフェイスが論理的にブロックされるため、ルートからすべてのノードへの一意のパスのみが存在します。最適なパスに障害が発生すると、部分的にブロックされたポートはラインバックアップの役割を実現するには、
スパニングツリーの生成プロセス中に、スター構造と最短パスツリーを可能な限り生成する必要が
あります。アルゴリズムは次のとおりです。802.1DPVSTPVST+(CISCO)RSTP(802.1w)MSTP (802.1S)

1. 802.1Dスイッチングネットワークにはスパニングツリーのインスタンスが1つだけあります。BPDU-
スイッチ間でブリッジプロトコルデータユニットが使用されます-スイッチ間で送受信されるデータ
ここに画像の説明を挿入

BPDUの設定-ルートブリッジのみが送信できます。スイッチングネットワークの初期状態では、すべてのスイッチがローカルをルートブリッジとして定義し、BPDUを送信します。ネットワーク内のすべてのスイッチが他のデバイスからBPDUを受信するようにし、データに基づいてパラメータが比較され、ルートブリッジが選択されます。すべての非ルートブリッジはBPDUを送信しなくなり、ルートブリッジのBPDUのみを受信および転送します。2秒で送信し、保持時間は20秒です。

TCN:トポロジ変更メッセージ(BPDUも):ローカルスイッチリンクに障害が発生すると、STPが再コンバージェンスします。ネットワーク全体のすべてのスイッチのMACテーブルをすばやく更新するために、TCN(フラグビットのTCN位置は1)が送信されます。 TCNを受信した後、隣接スイッチは最初にACKビットをメッセージの信頼できる送信の応答としてマークし、次にTCNをルートブリッジに段階的に転送し、ルートブリッジはTCメッセージで応答します。すべてのスイッチに段階的に応答するには、スイッチは一時的にMACテーブルの古い交換時間を15秒に変更します(デフォルト、転送遅延)
ここに画像の説明を挿入

Election —ルートブリッジルートポート指定ポート非指定ポート(ブロッキングポート)

[1]ルートブリッジ–スパニングツリーインスタンスでは、1つだけのスイッチがルートです
。BPDUの
ブリッジIDによって、ブリッジID =ブリッジ優先度(0〜65535パブリック)のデフォルト32768 + MACアドレスが決定されます(スイッチのみsviインターフェイスにはMACアドレスがあります。複数のMacがある場合は、最小値が選択されます。)
ルートブリッジを選択すると、最初に優先度が比較され、小さい方が最適です。優先度が同じ場合は、Macと比較されます。数値が小さいほど良いです。

[2]ルートポート-ルート以外の各ブリッジには、インターフェイスが1つだけあります。ルートブリッジに最も近いローカルインターフェイス(最短、スター)は、ルートブリッジからBPDUを受信し、ユーザートラフィックを転送します(インターフェイスはブロックされません)。 )

ルール:
1。ルートブリッジから送信された後、インターフェイスを介して入力するときの最小コスト値を比較します
。2。インバウンドコスト値が同じである場合、インターフェイスのピアデバイスのBIDを比較します。
3.ピアBIDも同じです。このインターフェイスの反対側のデバイスのインターフェイスのPIDを比較します。最初に優先度が小さく、優先度が同じ場合、数は小さくなります
4、反対側のPIDでも同じです。ローカルPIDを比較します。小さい方が良いです
。PID=ポートIDインターフェイスの優先度(0〜240、ステップサイズ16、デフォルト128)インターフェイス番号

[3]指定ポート。STPとの各物理リンクには1つしかありません。ルートブリッジからBPDUを転送し、ユーザートラフィックを転送できます(ブロックされません)。デフォルトでは、ルートブリッジのすべてのインターフェイスがポートに指定されています。
1.ルートブリッジ(発信)から送信された後、インターフェイスを介してこのリンクに入るときの最小コスト値を比較します
。2。発信コスト値が同じである場合、ローカルBIDは小さい必要があります。3。
ローカルBIDは同じ。ローカルPIDを比較します
。4。ローカルPIDが同じ場合は、ポートを直接ブロックします。
[4]非指定ポート(ブロックポート)上記のすべての役割が選択された後、役割のない残りのインターフェイスは非指定;
インターフェースは論理的にブロックされています情報は実際に受信できますが転送できません。

コスト値:帯域幅が異なればコストも異なります
。802.1d標準:802.1T標準
10M = 100 1000M = 20000
100M = 19 100M = 20000
1000M = 4
10000M = 2

100000M = 1

[SWA] stp pathcost-standard?デフォルトでは、Huaweiは802.1t標準
dot1d-1998 IEEE 802.1D-1998
dot1t IEEE802.1T
レガシーレガシーを使用します

生成プロトコルでは、ルートブリッジは少なくともコンバージェンスレイヤーに干渉する必要があります。

インターフェイスステータス:
ダウン:BPDU送信および受信なし、BPDU送信および受信が次の状態に進むことができると、
リスニング:必須の15秒、すべてのスイッチがBPDU送信および受信を実行し、すべての役割を選択します。インターフェイスの役割は指定されていないポートであり、直接ブロッキング状態になります。
指定ポートであり、ルートポートが次の状態になります。
学習:必須の15秒。指定ポートとルートポートは、すべてのインターフェイス接続デバイスのMACアドレスを学習してMACテーブルを生成します。次に次の
状態になります。;
転送:エンドポートとルートポートのエントリを参照し、ユーザーを転送できますメッセージ;
ブロッキング:論理ブロック;
注:データメッセージは、インターフェイスが転送状態に入った後にのみユーザーに転送でき、データは転送できません。過去30代に転送されました。

コンバージェンス時間:
初期コンバージェンス—30秒= 15リスニング+15秒ラーニング
構造変更:
直接接続検出:ローカルにブロックされたポートがあり、他のポートが切断されている場合、ブロックされたポートはすぐにリスニング(選出)のために15に入ります。
有効にすると、15秒に入って再度学習します— 30秒
の直接接続検出はありません:ローカルにブロックされたポートはありません。ポートが切断されている場合、次のに最適ではないBPDU(ローカルルートをルートとして)を送信します。他のネイバースイッチ、および他のスイッチはデータを無視します。20秒のホールドタイムタイミングを実行し、インターフェイスをブロックして、その時間に15秒のリスニングを開始します。15秒の学習=合計50秒

802.1Dのデメリット:
1。収束が遅い
2.リンク使用率が低い

802.1構成コマンド:
[sw1] stp mode stpは802.1dアルゴリズムに変更され、現在HuaweiはデフォルトでMSTPに設定されています。
[sw1] stppriority4096はブリッジ優先度を変更します

[sw1-
GigabitEthernet0 / 0/1 ] stp cost?インターフェイスコスト値を変更しますINTEGER <1-200000000>ポートパスコスト

[sw1-GigabitEthernet0 / 0/1] stpポート優先度?インターフェイス優先度を変更します
INTEGER <0-240>ポート優先度(16のステップ)
2。PVSTciscoプライベートVLANベースのスパニングツリープロトコル
が各VLANツリーに存在します。動作原理各ツリーのは802.1dと同じです。異なるVLANのBPDUの違いは優先度にあります。priority
= 4096の倍数+ vlan idは、人工的に4096の倍数のバックアップのみを変更でき、4096の整数倍にのみ変更できます。 、
トランクのみをサポートトランクカプセル化はISL(cisco private encapsulation)

3. PVST + PVSTに基づいて、802.1qトランクパッケージと互換性があり、アクセラレーションの一部が設計されています。
ポートアクセラレーション(ユーザーインターフェイスを接続するためのエントリレイヤー)アップリンクアクセラレーション-直接接続検出バックボーンアクセラレーション用-最適ではないBPDUの
欠点:1。収束が遅い(加速が不完全)2。多くのツリー(ciscoだけが個別のチップを持っており、友人はそれをロードできません)

第4に
ラピッドスパニングツリーのRSTPcisco-vlanベースのラピッドスパニングツリー-1つのvlan1つのツリーpvst +アップグレード
パブリックRSTP(802.1w)-スイッチングネットワーク全体1つのツリー802.1dアップグレード
高速原則:
1。完了後のタイミングのキャンセルある状態での作業の場合、次の状態に直接入ります
。2。セグメント化された同期、2つのデバイス間の段階的な収束、要求フラグと同意フラグの使用、フラグの1番目と6番目のビットへの依存
3.の維持BPDUは6秒、ハロータイムは2秒、
4。ポートアクセラレーション(エッジインターフェイス)、アップリンクアクセラレーション、バックボーンアクセラレーションが統合されています
。5。802.1dおよびPVSTと互換性がありますが、802.1dおよびPVSTは最初のマークを使用しません。ビット1〜6ビットであるため、高速コンバージェンスは不可能です。したがって、ネットワーク内のデバイスが高速コンバージェンスをサポートしていない場合、高速コンバージェンスを有効にする他のデバイスは高速にできません
。tcnメッセージが表示されたら、待つ必要はありません。ルートブリッジのBPDU。ローカルカムテーブルを更新します。

注意:インターフェイスがデフォルトで半二重に設定されている場合、RSTPが許可されていても、収束するのは低速の802.1Dアルゴリズムに基づいています。
[sw1] stp mode rstp
edge interface —PCへの接続に使用されるインターフェイス。はエッジインターフェイスとして設定されます。STPコンバージェンスなしで直接転送状態でBPDUを送信します。ただし、インターフェイスが反対側からBPDUを受信すると、エッジ特性が失われ、正常に再コンバージされます。
[sw1] interface GigabitEthernet 0 / 0/1
[sw1-GigabitEthernet0 / 0/1 ] stp edged-port enable

[sw1] stp priority?ブリッジ優先度を変更します
INTEGER <0-61440>ブリッジ優先度を4096のステップで変更します

[sw1] stp root?ルートブリッジの役割をすばやく定義する
プライマリプライマリルートスイッチ
セカンダリセカンダリルートスイッチ

[sw1-GigabitEthernet0 / 0/1] stpポートプライオリティ?インターフェイスプライオリティを変更します
INTEGER <0-240>ポートプライオリティ(16ステップ)

[sw1-
GigabitEthernet0 / 0/1 ] stpコスト?インターフェイスコストを変更しますINTEGER <1-200000000>ポートパスコスト

5. MSTP / MST / 802.1S Huawei機器はデフォルトでこのプロトコル
使用し、高速スパニングツリーの基盤を継承します。グループごとに1つのスパニングツリーに基づいて、グループに複数のVLANを配置します
異なるグループ間のBPDUの優先度= 4096複数+グループ番号
[r1] stpモードmstpの
デフォルトはグループ0で、すべてのVLANはデフォルトでこのグループに含まれます。優先度= 32768 +0
グループ化
[sw1] stp enable
[sw1] stp region-configuration
[sw1-mst-region] region-名前aすべてのデバイスはグループに含まれている必要があります
[sw1-mst-region] instance 1 vlan 1 to 5
[sw1-mst-region] instance 2 vlan 6 to 10
[sw1-mst-region] active region-configuration to active the current設定(このコマンドを設定する必要があります)
注意:グループが作成されるが、グループ内のVLANがこのスイッチで作成されず、VLANにサービスを提供するインターフェイスがない場合、グループには情報がありません。スイッチングネットワーク全体すべてのデバイスのグループ化情報は完全に一貫している必要があります。
ローカルをグループ1のプライマリルートとして定義し、グループ2のバックアップルートとしての
stpインスタンス1ルートプライマリの優先度を0に変更し
ます。stpインスタンス2ルートセカンダリ優先度を4096に変更します。

[sw1] stpインスタンス1の優先度?
INTEGER <0-61440>ブリッジ優先度、4096刻み

[sw1] interface GigabitEthernet 0/0/1
[sw1- GigabitEthernet0 / 0/1] stpインスタンス1のコスト?
INTEGER <1-200000000>ポートパスコスト

[sw1-GigabitEthernet0 / 0/1] stpインスタンス1ポート優先度?
INTEGER <0-240>ポート優先度、16ステップ

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転載: blog.csdn.net/Han_V_Qin/article/details/112711118