STP如何生成树协议

来源：恒创科技编辑：恒创科技编辑部

2023-12-02 19:02:59

这篇文章给大家分享的是有关STP如何生成树协议的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。

端口协商参数：
    speed - 速率；
   duplex - 双工模式
               半双工 - 同一时刻，只能收或者发；
               全双工 - 同一时刻，可以同时收和发；
建议：
    不同类型的设备之间进行互联链路时，需要手动指定速率和双工
传统交换网络存在的问题：
       单点故障

解决方案：
       增加冗余链路
       增加冗余设备
搞清楚环路是如何形成？
随之而来的问题：
       数据转发环路；
       产生环路的数据，会不断的在网络中进行传输，从而消耗
       网络中链路资源和设备资源；
解决方案：
   在交换机上运行 STP 协议；

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STP - 生成树协议；（802.1D）

   -作用
        存在冗余链路的情况下，实现环路的防护；
    -实现
        BPDU - 桥接协议数据单元

    -分类
      PVST \ RSTP \ MSTP

工作过程：
1、确定交换机角色
       根交换机
       非根交换机
          原则：比较每个交换机的 BID（桥ID），越小越好；
               组成：
                    优先级+MAC
                        优先级 - 默认是32768
                       MAC - 交换机的主板MAC（基MAC）
                               - 查看命令：show version

2、确定端口角色
   根端口 - 每一个非根交换机只有一个距离根交换机最近的口
   指定端口 - 每一个“冲突域”中都存在一个距离根交换机最近的口
   非指定端口- 其他所有端口，都叫做非指定端口

    如何表示“距离” ？
        在 STP 中，通过　cost　表示一个路径的距离；
       对于某些链路，均有默认的 cost 值：
            10M - cost 100 ；
           100M - cost 19 ;
           1G - cost 4 ;
           10G - cost 2 ;
    BPDU -
      Root-ID   //表示根交换机是谁；
      Cost      //表示发送该BPDU的交换机到达根交换机的距离
      BID       //表示发送该BPDU的交换机的名字；
      Port-ID   //表示发送方交换机是在哪个端口发送出来的；
                   -组成：
                       端口优先级.端口号
                          -优先级默认值为 128 ；


3、确定端口状态
    disable     // 相当于shutdown，此时端口不能使用；
    listening   //侦听，该状态侦听的是BPDU，用于确定端口角色
    learning    //学习，该状态学习的是MAC,形成MAC地址表；
    forwarding // 转发，即端口的最终转发状态；
        （根端口、指定端口）
    block       // 阻塞，此时的端口是不可以发送数据的；
        （非指定端口）

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修改交换机的 STP 优先级：
     SW2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 0

     导致的结果，此时网络中的“根交换机”由 SW1 变成了 SW2 ；

     注意：
         当我们修改交换机的优先级的时候，发现问题：

SW2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 1
% Bridge Priority must be in increments of 4096.
% Allowed values are:
0     4096 8192 12288 16384 20480 24576 28672
32768 36864 40960 45056 49152 53248 57344 61440


   即：交换机的 STP 优先级必须得是 4096 的倍数；

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开启一个 VLAN 的 STP 协议：
   默认情况下，交换机为每个 VLAN 打开了 STP ；
   想关闭：
         no spanning-tree vlan 200
    验证：
         show spanning-tree



交换机如何区分不同 VLAN 的 BPDU ：
    我们使用 BID 中的 2 个字节的优先级中的低12 bit 作为
   vlan 号；

   由此得出：
        前面2个字节的优先级字段，真正用来表示优先级的，仅有4
       bit ；所有呢，优先级只能有 16 个；
       但是，在表示优先级数值的时候，后面的12bit，都必须算上
       同时，必须是0；
       即，每个交换机的 STP 的优先级，都是 2的12次方的 0-15
       倍数，即 4096的倍数；

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LAN中存在的一个问题
单点故障

解决方案：增加冗余的链路或者设备

STP
-生成树协议；
- 作用：网络中存在冗余链路的时候，防止局域网环路；
   默认情况下，STP是开启的；
   终极目标：
    在LAN中，保证任何两个通信终端之间永远只有一个最短～无环的转发路径;
    -分内：
   STP---> pvts ---> RSTP ---> MSTP
   -报文：
   BPDU - 桥接协议数据单元
   --工作过程
   1.确定交换机角色
           根交换机- 一个VLAN/LAN有且只有一个根
         非根交换机 -- 除了根，其他都叫非根交换机
    选举原则：
           比较BID，越小越好；NID组成组成：优先级+MAC
               优先级 - 默认是32768
       MAC - 交换机的主板MAC（基MAC）

2 ，确定端口角色
      根端口 - 非根交换机上，有且只有一个，距离根交换机最近的，端口
    指定端口 - 每一个“冲突域”中，有且只有一个，都存在一个距离根交换机最近的端口
    非指定端口 - 其他端口，都是非指定端口