目次
ルート ポート RP (最適な BPDU メッセージを受信できるスイッチ上のポート) を選択します。
選択指定ポート DP - リンク上のルート ブリッジに送信できる最適な BPDU を持つポート
ブロックされたポートの選択-----RP と DP を除くすべてのポートはブロックされたポート AP
STPの基本的な考え方
STP は Spanning Tree Protocol の略で、主に 2 層ネットワークでのループ問題を防ぐために使用されます (3 層ネットワークでは、IP フィールド TTL を使用してループを遮断できます)。
なぜ2番目の層にループがあるのですか
イーサネット フレームにはアンチループ フィールドがなく、フレーム転送時に TTL-1 メカニズムもありません。
レイヤ 2 ループの影響
ブロードキャストストーム ------------------------------------------------ -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ------------
MAC アドレスドリフト---------------MAC アドレス振動
単一フレームの複数の送信という現象 ------ 通常、同じ VLAN で発生します。
STP ポートの役割の選択
標準 STP プロトコルの 2 つのポートの役割
ルートポートRP、指定ポートDP、ブロックポートAP（非標準STPプロトコル）
- 標準 STP プロトコルでは、ポートの役割は RP と DP の 2 つだけであり、ブロック状態のポートの役割定義はありません。
- ただし、Huawei 機器では、STP プロトコルは RSTP プロトコルの AP ポートの役割を参照してブロック ステータス ポートを定義します。
- つまり、AP ポートは RSTP プロトコルのポートの役割であり、標準 STP には AP ポートの定義はありませんが、Huawei の STP では、AP ポートを使用してポートの状態をブロックとして表現します。
まず 2 つの概念を理解する
BID: ブリッジ ID (スイッチの優先順位とスイッチの MAC アドレスを含む)
優先度 -----0~65535、デフォルトは 32768。優先順位は 4096 の倍数でなければなりません ----- 優先順位が小さいほど
MAC アドレス -- 比較のためにスイッチのすべてのポートの中で最小の MAC アドレスを選択します -- 優先順位が小さいほど
PID: ポート ID (ポートの優先順位とポート番号を含む)
優先度 -----0 ～ 255、デフォルトは 128。優先順位は 16 の倍数でなければなりません -------------- 優先順位が小さいほど
ポート番号 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ------------------------ 優先度が小さいほど
STP の選出手順
- ルート ブリッジを選択します。同じレイヤ 2 ネットワークにはルート ブリッジが 1 つだけあります。
- 他のスイッチは非ルート ブリッジであり、ルート ポート (RP) は非ルート ブリッジ上で選出されます。各非ルート ブリッジ スイッチにはルート ポートが 1 つだけあり、ルート ブリッジにはルート ポートはありません。
- 各リンクで指定ポートを選択します。各リンクには指定ポートが 1 つだけあります (ルート ポートと指定ポートを同じポートにすることはできません)。
- ルート ポートまたは指定ポートではないポートは、ブロックされたポートと呼ばれます。
ポートの役割の選択方法
スイッチが起動されると、スパニング ツリー コンバージェンス計算が自動的に開始されます。デフォルトでは、すべてのスイッチは起動時に自分自身をルート ブリッジとみなし、すべてのポートが指定ポートであるため、BPDU パケットはすべてのポートを介して転送できます。
選挙ルートブリッジ
最小のBIDを持つスイッチはルートブリッジと呼ばれます（ルートブリッジは盗まれる可能性があります）
ブリッジの優先順位を比較し、小さいほど優れています
MAC アドレスを比較すると、小さいほど優れています
ルート ポート RP (最適な BPDU メッセージを受信できるスイッチ上のポート) を選択します。
比較ポートが受信した BPDU パケットの中で最も小さい Root ID を持つルート ポートがルート ポートになります（同じブリッジではルート ID は同じです）
パス コストを比較します。このコストはポートが受信する最小パス コストであり、小さいほど優れています。
ピアの BID を比較し、優先度の高い方を選択します
ピアの PID を比較し、優先度の高い方を選択します
このポートの PID を比較し、優先度の高い方を選択します
選択指定ポート DP - リンク上のルート ブリッジに送信できる最適な BPDU を持つポート
ルートブリッジの場合、通常、そのすべてのポートは指定ポートになります。
パス コストを比較します。このコストは、ポートによって送信されたルート パス コストを指し、優先度が小さくなります (デフォルトでは、Eth ポート コストは 20000)。
ローカルエンドのBIDを比較し、優先度の高い方を選択します。
このセクションの PID を比較し、優先度の高い方を選択します。
ブロックされたポートの選択-----RP と DP を除くすべてのポートはブロックされたポート AP
STP ポートのコスト計算の 3 つの基準
dot1d-1998 パスコストの計算方法は IEEE 802.1d-1998 標準方式（旧規格のため、一般的には推奨されません）
dot1tパスコストの計算方法はIEEE802.1t標準方式（新規格、Huaweiデフォルト）
レガシーパスコストの計算方法はファーウェイの計算方法（ファーウェイの民間標準）です
STPの5つのポート状態
無効にする と STP は実行されません
インターフェースのシャットダウン
ブロッキング STP のみを受け入れ、STP を送信しない、MAC を学習しない、ユーザー データを転送しない ----- AP ポートのステータス
インターフェイスが有効/ルートおよび指定ポートがルートまたは指定ポートとして選択されていません
リスニング STP を受け入れ て転送します。MAC を学習しません。ユーザー データを転送しません。
ポートはルートポートまたは指定ポートとして選択されています
学習 STP を受け入れて転送する、MAC を学習する、ユーザー データを転送しない
インターフェイス転送遅延タイマーが期限切れになる
転送は STP を受け入れて転送し、MAC を学習して、ユーザー数を転送します。
インターフェイス転送遅延タイマーが期限切れになる
状態遷移時間
ブロック→0秒〜20秒の時間を聞く
15秒間聞く→勉強する
学習 → 15秒進む
したがって、STP はオープンから転送までに少なくとも 30 秒、最大で 50 秒かかります。
STPフェイルオーバー
ルートブリッジ障害
1. ルート ブリッジが直接ダウンした場合、LSW2 と LSW3 がルート ブリッジを直接再選択します。
2. ルート ブリッジが STP を閉じると、BPDU の送信が停止され、AP ポートのないスイッチは、それ自体をルートとして BPDU メッセージを送信します。
AP ポートを持つスイッチは、前のルート ブリッジの BPDU が期限切れになるのを待ってから、この BPDU を処理します (20 秒)
その後、状況に応じて、ブロックされたポートが指定/ルート ポートに変換されるまでに 15+15=30 秒かかります。
したがって、ルートブリッジに障害が発生すると、回復するまでに最大 50 秒かかります。
直接の過失
AP ポートを備えたスイッチで RP 直接接続障害が発生する
AP は新しい RP となり、2 倍の転送遅延が発生した後にフォワーディング ステートに入り、障害から回復します。
AP ポートのないスイッチは RP に直接接続されます。
スイッチは自身をルートとして BPDU を送信します。
ダウンストリーム スイッチは、前のルート ブリッジの BPDU20 が期限切れになるまで待ってから、BPDU を処理します。
ダウンストリーム インターフェイスが DP ポートであると判断されると、転送遅延の 2 倍の後にフォワーディング ステートに入ります。
合計 50 秒後に失敗を回復する
間接的な障害
AP ポートを備えたスイッチで RP の間接的な障害が発生した後
RP の BPDU が期限切れになり、AP が新しい RP になり、2 倍の転送遅延が発生した後にフォワーディング ステートになり、50 秒の障害後に回復します。
AP ポートのないスイッチで RP の間接的な障害が発生する
スイッチは自身をルートとして BPDU を送信します。
ダウンストリーム スイッチは、前のルート ブリッジの BPDU20 が期限切れになるまで待ってから、BPDU を処理します。
ダウンストリーム インターフェイスが DP ポートであると判断されると、転送遅延の 2 倍の後にフォワーディング ステートに入ります。
合計 50 秒後に失敗を回復する
