Princípio e configuração do STP

Visão geral do protocolo STP

O Spanning Tree Protocol (STP) resolve o problema do loop na redundância do link.

O STP elimina loops ao bloquear portas e pode atingir o objetivo de backup de link. Esse tipo de congestionamento é um congestionamento lógico. As mensagens de serviço não podem ser encaminhadas, mas as mensagens de protocolo podem ser encaminhadas.

O STP determina a porta a ser bloqueada enviando uma unidade de dados de protocolo de ponte BPDU (Bridge Protocol Date Unit)

Formato de quadro IEEE 802.3

O MAC de destino é um endereço MAC multicast e apenas o switch receberá o endereço multicast.
O valor do tipo é 0x03.

Processo de trabalho STP

A eleição é dividida em quatro etapas

1. Escolha uma ponte raiz (ponte raiz)
2. Cada switch não raiz elege uma porta raiz (R: porta raiz)
3. Cada segmento de rede elege uma porta designada (D: porta designada)
4. Bloco não raiz, Porta não designada (A: Porta Alternativa)

Cada etapa da eleição

1. Eleição do Root Bridge

ID da ponte: compare a prioridade (0 ~ 65536, padrão 32768, quanto menor o valor, maior a prioridade) + compare o MAC

2. Eleição da porta raiz

Porta raiz: De acordo com o custo (custo do link), quanto menor o custo, maior a prioridade e é eleita a porta raiz. O custo é o mesmo, compare a prioridade do switch, o endereço mac, etc.

3. Eleição do porto designado

Escolha uma porta designada para cada link, e cada interface do switch raiz é uma interface D.

4. Bloqueando a porta

Após a seleção das portas designadas, as portas não raiz e não designadas no switch são bloqueadas.

Problema de loop temporário

Para evitar problemas de loop temporários, você precisa esperar um pouco antes que a porta A entre na porta D. A-> Ouvindo-> Aprendendo-> D, cada estado é de 15 segundos por padrão, para um total de 30 segundos.

Transição de estado da porta

Disabled: A porta está fechada
Blocking: Port A
Forwarding: Port R e Port D
Listening: Pacotes BPDU podem ser encaminhados. Mas não pode encaminhar o tráfego do usuário.
Aprendizagem: a tabela de endereços MAC pode ser construída com base no tráfego de usuário recebido, mas o tráfego do usuário não é encaminhado.

Visão geral da experiência

Geralmente, a fim de melhorar a confiabilidade da rede durante a rede, links redundantes (vários links são interconectados) são normalmente usados ​​em redes de comutação. Embora os links redundantes melhorem a confiabilidade da rede, eles também trazem loops e loops. Isso causará tempestades de broadcast e a instabilidade da tabela de endereços MAC, afetando problemas de qualidade de comunicação e interrupção de negócios, o que pode melhorar a confiabilidade ao resolver problemas de loop.

Antecedentes Experimentais

A rede da empresa consiste no departamento de P&D e no departamento de vendas. Os dois departamentos são separados usando a tecnologia VLAN. O departamento de P&D tem VLAN id 10 e o departamento de vendas VLAN id 20. Para obter redundância de link, os três switches são interconectados e a árvore estendida STP O protocolo elimina loops na rede.

Equipamento de laboratório:

Tipo de equipamento	Quantidade
Switch da camada 3 (S3700)	3
PC	6

Conteúdo da experiência:

1. Configurar ip, máscara e gateway do pc de acordo com a topologia
2. Crie uma VLAN no switch e divida a porta do switch na VLAN correspondente
3. Configure o modo stp, configure SW1 como a ponte raiz e SW2 como a ponte raiz de backup

Topologia de rede

Configuração do switch 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 

Configuração do switch 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

Configuração do switch 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 informações de configuração 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

Depois que SW1 é configurado como a ponte raiz, as portas GigabitEthernet0 / 0/1 e GigabitEthernet0 / 0/2 conectadas a SW2 e SW3 são eleitas como portas designadas no cálculo de spanning tree.

[SW2]display stp brief 
 MSTID       Port                     Role    STP State   Protection
    0       Ethernet0/0/1             DESI  FORWARDING      NONE
    0       Ethernet0/0/2             ROOT  FORWARDING      NONE

A porta Ethernet0 / 0/1 torna-se a porta designada na eleição de spanning tree e está no estado de encaminhamento.

[S3]display stp brief 
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
 0    Ethernet0/0/1               ALTE  DISCARDING      NONE
 0    Ethernet0/0/2               ROOT  FORWARDING      NONE

A porta Ethernet0 / 0/1 torna-se a porta alternativa na opção de spanning tree e está no estado de bloqueio DISCARDING. A
porta Ethernet0 / 0/2 torna-se a porta raiz na opção de spanning tree e está no estado FORWARDING.