一、STP（生成樹協(xié)議）

運行在交換機上防止交換機換路的技術(shù)　

　　為了提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，交換網(wǎng)絡(luò)中通常會使用冗余鏈路。然而，冗余鏈路會給交換網(wǎng)絡(luò)帶來環(huán)路風(fēng)險，并導(dǎo)致廣播風(fēng)暴以及MAC地址表不穩(wěn)定等問題，進而會影響到用戶的通信質(zhì)量。生成樹協(xié)議STP（Spanning Tree Protocol）可以在提高可靠性的同時又能避免環(huán)路帶來的各種問題。

二、環(huán)路引起的問題

交換機之間通過多條鏈路互連時，雖然能夠提升網(wǎng)絡(luò)可靠性，但同時也會帶來環(huán)路的問題。

1、環(huán)路會引起廣播風(fēng)暴

網(wǎng)絡(luò)中的主機會受到重復(fù)的數(shù)據(jù)，造成網(wǎng)絡(luò)堵塞和卡頓。

通過實驗體驗一下環(huán)路帶來的影響

實驗：

因為華為路由器默認自動開啟了stp功能，我們做這實驗時先把交換機的stp功能關(guān)閉。

stp disable 所有交換機都這樣關(guān)閉（因為華為交換機默認都開啟STP）

[LSW6]stp disable 
[LSW7]stp disable 
[LSW8]stp disable 

我們配置 pc9的ip地址為192.168.1.2/24

用PC ping 192.168.1.3，觸發(fā)一個廣播包，并抓包

ping測后發(fā)現(xiàn)一直在發(fā)廣播包，已經(jīng)形成廣播風(fēng)暴了

當(dāng)我們再次開啟stp后抓包，stp enable

2、環(huán)路相起MAC地址表震蕩

三、STP作用和本作原理

　1、STP的作用，通過運行STP的算法，阻塞特定的接口實現(xiàn)冗余無環(huán)的網(wǎng)絡(luò)。

2、工作原理

原理：阻塞端口（預(yù)備端口）通過選舉阻塞端口，來防止環(huán)路

1）STP中的選舉步驟和端口狀態(tài)

選舉步驟：

　　①、選舉ROOT-SW根網(wǎng)橋

　　② 、選舉根端口RP（root port）

　　③、選舉指定端口DP（Designate port）

　　④、其余的端口被Block阻塞

　　⑤stp選舉時候端口狀態(tài)（15s 到listening，選舉就結(jié)束了）

1、根橋選舉

　　每一臺交換機啟動stp后，都認為自己是根橋。啟動stp后在整個網(wǎng)絡(luò)先選出根橋，

　　通過BID進行比較（BID由優(yōu)先級+mac地址組成）先比較優(yōu)先級，在比較MAC地址，越小越優(yōu)先。根橋上面的端口都是DP(指定端口)。

如下圖紅框的是每個交換機的優(yōu)先級和MAC地址，優(yōu)先級都是32768，那再拿MAC地址進行比較。

2、選擇根端口RP

非根橋的交換機選舉根端口root prot（根端口有且僅有一個）到達根橋最近的端口當(dāng)選為跟端口。

3、選舉指定端口DP

1）、比較同一段鏈路上2個端口到根的cost，較小的一個端口成為DP，如果相同再比較對端BID（Sender BID）。

2）、比較同一段鏈路上的2個端口的對端BID（Sender BID），較小的一個端口成為DP

4.剩下的端口全部被阻塞

注：可以通過修改交換機stp的優(yōu)先級來確定哪臺交換機主根橋，交換機有dwon到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)大概經(jīng)過30S，分為down-----listening-----learning-----forwarding四個過程

華為交換機默認己開啟stp，stp的模式默認為mstp

stp有三種模式：

　　mstp Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) mode

　　rstp Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) mode

　　stp Spanning Tree Protocol (STP) mode

四、操作實驗

1、因為華為交換機默認stp的模式默認為mstp，我們把交換機的stp模式都改為stp

把三個交換機stp模式改為stp

LSW3
<Huawei>sys
[Huawei]sysname LSW3
[LSW3]stp mode stp
LSW4
<Huawei>sys
[Huawei]sysname LSW4
[LSW4]stp mode stp
LSW5
<Huawei>sys
[Huawei]sysname LSW5
[LSW5]stp mode stp

2、查看每個交換機的stp工作信息

[LSW3]dis stp brief 
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
[LSW4]dis stp brief 
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE
[LSW5]dis stp brief 
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE 

通過實驗可以得出上圖結(jié)果

由上面信息可以看出，LSW3是根橋，LSW4 GE0/0/1和LSW5 GE0/0/2是根端口 LSW5 GE0/0/1是指定端口， LSW4 GE0/0/2 端口阻塞

五、常用命令

1、查看交換機stp的狀態(tài)信息

[Huawei]dis stp

2、查看交換機stp下各端口的狀態(tài)

[Huawei]dis stp brief 

3、修改交換機的stp優(yōu)先級

如果想指定一臺交換機做為根網(wǎng)橋可修改交換機stp的優(yōu)先級，先級最低是4096，修改必須是4096的倍數(shù)

stp priority 4096

4、指定交換機成為根橋

[SW] stp root primary        ###此時這臺設(shè)備的優(yōu)先級為0

5、指定交換機稱為次根橋

[SW] stp root secondary    ###此時這臺設(shè)備的優(yōu)先級為4096

6、啟動生成樹

[SW] stp enable

六、故障恢復(fù)期

根橋會每隔2s發(fā)送BPDU（Hello Time)，如果其它非根交換機連結(jié)果十個周期（即20s)收不到根橋發(fā)送的BPDU，會認為根橋發(fā)生故障，重新選舉根橋。

由根橋故障或直連鏈路故障到重新選舉根橋和恢復(fù)，需要30秒時間。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的十一、STP（生成树协议）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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