STP知识小总结

子杰

STP知识小总结

目录

1.1        生成树的过程

1.2        STP的端口选举

1.3        BPDU（Bridge Protocol Data Unit)

1.4        生成树的类型以及区别

1.41          生成树类型配置的命令：

1.42          生成树类型区别：

1.5        STP和RSTP的区别

1.51          STP端口和RSTP端口区别：

1.52          AP和BP的区别：

1.53          STP和RSTP的收敛时间区别：

1.54          STP和RSTP发送TCN的区别：

1.55          RSTP的链路类型：（RSTP是分段收敛）

1.6        STP的基本特性

1.61          portfast:

1.62          uplinkfast:

1.63          backbonef：

1.7        STP的安全特性

1.71          Bpduguard：

1.72          BPDU filtering（BPDU过滤）：

1.73          Root guard：根桥保护

1.74          Loop guard：

1.8        STP的有关特性命令编写模式

1.9        修改STP的接口cost和优先级

1.1       生成树的过程

（1） 阻塞：此状态不发送BPDU，就等待超时，超时时间为20S。

（2） 监听：这状态能接收BPDU，在选举根桥，根端口，指定端口，即生成树选举

（3） 学习：这状态也不转发BPDU，但会学习mac地址。

（4） 转发：此时根桥会发送出BPDU。

注意，只有根桥会发送出BPDU，其他非根桥不会发送BPDU，只会转发出去（转发时，会改BPDU里面的cost、BID、port ID，但root id不会改变）

1.2       STP的端口选举                                                                                                         

（1） 根桥选举原则：

1.      比较桥优先级（默认为32768），越小越优。

2.      比较桥MAC地址，越小越优。

（2） 根端口选举：

1.      比较根桥ID值，越小越优。

2.      比较cost值，越小越优。

3.      比较发送者的BID，即比较桥优先级+桥MAC地址，越小越优。

4.      比较发送者的port ID，即比较Port-ID=Port优先级（默认为128）+端口号

（3） 指定端口选举：

1.      比较根桥ID值，越小越优。

2.      比较cost值，越小越优。

3.      比较发送者的BID，即比较桥优先级+桥MAC地址，越小越优。

4.      比较发送者的port ID，即比较Port-ID=Port优先级（默认为128）+端口号。

1.3       BPDU（Bridge Protocol Data Unit)

（1） BPDU的工作原理：

BPDU每2S由根桥发送一次，最初的网络，每个SW都认为自己是根桥，都会发送BPDU，比较Lowest BID，选举出一个根桥，此时就只有根桥发送BPDU。非根桥只进行转发。

（2） BPDU的作用：

STP的各种选举是通过交换BPDU报文来实现的，BPDU是直接封装在以太网帧中的，BPDU是直接封装在二层的协议，其MAC地址最后封装数为：00。（01:80:c2:00:00:00）

（3） BPDU分两种类型：

1.      配置BPDU--通常由根网桥以周期性间隔发出，用于进行STP的选举。

2.      TCN（topology change notification 拓扑变更通告）BPDU--这种BPDU是当交换机检测到拓扑发生变更时所产生。

注意：TCN（Topology Change Notification) BPDU，这种BPDU是SW检测到拓扑变更时产生的。只包含下列三个字段：

Ø  Protocol ID : 0

Ø  Version : 802.1D (0)

Ø  Message Type : (Config BPDU=0x00 / TCN BPDU=0x80)

（4） BPDU的功能：

1.         选举根桥

2.         确定冗余路径的位置

3.         通过阻塞特定端口来避免环路

4.         通告网络的拓扑变更

5.         监控生成树的状态

（5） BPDU Timer

三个计时器：

1.         Message Age：最大存活时间（20S）

2.         Hello Time:根桥连续发送BPDU的间隔（2S）

3.         Forward Time:SW在监听和学习状态所停留的时间（15S）

（6） BPDU的时间修改

1.         spanning-tree vlan 1-10 hello-time 3   修改发送BPDU的时间间隔

2.         spanning-tree vlan 1-10 forward-time 13   修改forward时间

3.         spanning-tree vlan 1-10 max-age 33    修改最大存活时间

注意：必须在根桥上修改，否则不起作用。

1.4       生成树的类型以及区别
1.41   生成树类型配置的命令：

（1） 启用RSTP配置：

spanning-tree mode rapid-pvst （全局下）

（2） 启用STP配置：

spanning-tree mode pvst （全局下）

（3） 启用MST配置：

spanning-tree mode mst

spanning-tree mst configuration

name word

version 1

instance x vlan 10 , vlan 20

1.42   生成树类型区别：

（1） 公有生成树：STP（802.1D）、RSTP（802.1W）、MST（802.1S）

（2） 私有生成树：PVST+，是基于STP基础上升级的

PVRST，是基于RSTP基础上升级的

（3） RSTP：1.hello时间为2秒，3次没收到hello包，网桥邻居关系down。

           2.rapid-pvst就是RSTP

           3.可以主动确认端口是否进入下一个状态

           4.无block状态，由替代port，备份port来代替。

           5.包含uplinkfast、backbone fast特性，不需再配

（4） STP： 1.收敛慢，是因为要等待超时了，才能进入下一个状态。

            2.会对每个vlan产生相应的一个生成树，增加链路的负担。

（5） MST：1.包含了STP和RSTP的优点

            2.可以多个vlan划分成一个生成树

1.5       STP和RSTP的区别
1.51   STP端口和RSTP端口区别：

STP(802.1D)

（1） STP的端口状态：block、listen、learning（学习MAC地址）、forwarding

（2） STP的端口角色：RP(根端口)、DP（指定端口）、block（阻塞端口）

RSTP（802.1W）

（1） 端口状态：discarding（block+listen）、learning、forwarding

（2） 端口角色变化：RP（根端口）、DP(指定端口）、NDP（非指定端口）包括AP（备份端口）和BP（交替端口）

1.52   AP和BP的区别：

（1） AP是本地BPDU没有其他交换机的优

（1） BP是同台交换机中的不同接口，有一个端口比较差就为BP

1.53   STP和RSTP的收敛时间区别：

STP的收敛时间是30S，RSTP收敛时间是3S内。

1.54   STP和RSTP发送TCN的区别：

（1） STP中，发送TCN给根桥，根桥收到TCN后，再回应一个TCA包通告整个网络拓扑。

（2） RSTP中，发送TCN是直接从发生变化的交换机向所有端口发送出去。

1.55   RSTP的链路类型：（RSTP是分段收敛）

（1） 全双工为点到点，就运行RSTP。

（2） 半双工为共享式，就运行STP。

注意：思科设备生成树实际工作原理是STP，但端口叫法还是会出现AP、BP

1.6       STP的基本特性
1.61   portfast:

（1） 应用场合：应用在接入端口（接非交换机设备），可以使刚开启的端口立马变为forward状态。

（2） 作用：节约了30S时间

（3） 配置命令：

接口下配置：

interface fastethernet x/x

spanning-tree portfast

注意：该接口类型为edge

全局模式下配置：

spanning-tree default （交换机所有端口都做portfast)

interface fastethernet x/x

spanning-tree portfast disable（除了该接口外所有接口都起portfast）

1.62   uplinkfast:

（1）  应用场合：应用在有block的交换机上，检测该交换机的线路，若有端口down掉，则block可马上转变为forward状态。

（2） 作用：跳过BLK-FWD时间为30S（block—learning—forward），1S内从阻塞转变为转发状态。

（3） 配置命令：

全局下模式下配置：

spanning-tree uplinkfast

（4） 效果显示：

1.      uplinkfast启用了

2.      cost值增加3000

3.      优先级变为49152

（5） 查看uplinkfast的相关配置

1.      查看是否启用：show spanning-tree uplinkfast

2.      查看接口启用uplinkfast时转变过程debug spanning-tree events

1.63   backbonefast：

（1） 应用场合：应用场合建议所有的交换机，且必须同一个生成树所有交换机都要配才能生效。

（2） 作用：节约了20S

（3） 原理：一台交换机启用backbonefast，收到次BPDU后，会通过RP发出一个RLQ（根桥链路查询）查询包，发向根桥查询，根桥会回应一个response，当交换机收到回应后，会把阻塞端口直接变为listen状态，再变为learning状态，最后为forward状态。

（4） 查看backbonefast信息：show spanning-tree backbonefast

（5） 配置命令：spanning-tree backbone（全局下）

1.7       STP的安全特性
1.71   Bpduguard：

（1） 原理：在交换机中的接口启用bpduguard，若该接口接收到BPDU时，则端口变为err-disable。

（2） 应用场合：与portfast联合使用，防止portfast所连的交换机设备造成困扰。

（3） 作用：接口不能接收BPDU，但能发送BPDU。

（4） 配置命令：

1.      只对F0/0做BPDUguard

int F0/0

spanning-tree bpduguard enable

2.      对交换机所有接口做BPDUguard，除了F0/0

spanning-tree portfast bpduguard default

int F0/0

spanning-tree bpduguard disable

（5） 怎么处理err-disable：

1.      手动恢复：showdown 再no shutdown

2.      自动恢复：errdisable recovery cause bpduguard

注意：默认时间是300S，可以通过errdisable recovery interval x修改自动恢复的时间。

（6） 查看：show errdisable

1.72   BPDU filtering（BPDU过滤）：

（1） 原理：仅仅把BPDU包drop掉，但接口还是可以用。

（2） 作用：接口不能接收BPDU，也不能发送BPDU。

（3） 配置命令：

spanning-tree portfast bpdufilter default

int f0/0

spanning-tree bpdufilter enable

1.73   Root guard：根桥保护

（1） 作用：防止根桥被新加入的交换机抢占。配置保护后，当接入更优的BPDU，

端口会表示为broken，但当一定时间没再收到优质的BPDU后，端口会再自动启用

（2） 配置命令：

int F0/11

spanning-tree guard root （只能在 接口下）

（3） 查看show spanning-tree interface fastethernet 0/11 detail

1.74   Loop guard：

（1） 作用：单向链路检测失败

有两种机制：

1.      UDLD（一般用于光纤）

配置命令：udld enable (全局下）

             udld port (接口下）

2.      loop guard

配置命令：spanning-tree guard loop

（2） udld和loop guard的区别：

udld	loop guard
基于每个port	基于每vlan
能自动恢复，端口为errdisable	能自动恢复
建议配在根端口和交替端口上
硬件环境问题	软环境问题

1.8       STP的有关特性命令编写模式

（1） 全局下：

1.      spanning-tree portfast

2.      spanning-tree uplinkfast

3.      spanning-tree backbone

4.      spanning-tree loopguard

5.      spanning-tree portfast bpdufilter default

（2） 接口下：

1.      spanning-tree bpduguard enable

2.      spanning-tree bpdufilter enable

3.      spanning-tree portfast enable

4.      spanning-tree guard loop

5.      spanning-tree guard root

1.9       修改STP的接口cost和优先级

（1） 修改接口cost：spanning-tree cost 10

                    spanning-tree vlan 1 cost 10

（2） 修改接口优先级：spanning-tree port-priority 10

                     spanning-tree vlan 1 port-priority 10

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Jeff.

最近作品开始大大的有了，加油，继续。

tea

顶一个，感谢分享 ：）

evanford

杰哥作品
我也来顶一个

Cindy_ju

子杰

evanford 发表于 2013-2-20 17:11
杰哥作品
我也来顶一个

子杰

Cindy_ju 发表于 2013-2-21 13:40

子杰

tea 发表于 2013-2-20 17:04
顶一个，感谢分享 ：）

叔，最近都在忙啥呢？都很少看到你的动静了。

victor_huang

总结的不错，值得一看

zhangaxyoyo

分享不错，哈哈顶一个