參與評(píng)論

評(píng)論

登錄后參與評(píng)論

全部評(píng)論(1條)

• 

  271535106 2016-12-10 00:00:00

  　　一、STP算法 　　IEEE802.1D標(biāo)準(zhǔn)定義了STP的生成樹(shù)算法。該算法依賴于BID、路徑開(kāi)銷和端口ID參數(shù)來(lái)做出決定。 　　1、BID（網(wǎng)橋ID）： 　　BID是生成樹(shù)算法的diyi個(gè)參數(shù)，BID決定了橋接網(wǎng)絡(luò)的ZX，稱為根網(wǎng)橋或根交換機(jī)。BID參數(shù)是一個(gè)8字節(jié)域。前2個(gè)字節(jié)（10進(jìn)制）稱為“網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)”，后6個(gè)字節(jié)（16進(jìn)制）是交換機(jī)的一個(gè)MAC地址。網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)用來(lái)衡量一個(gè)網(wǎng)橋的優(yōu)先度，范圍是0——65535，默認(rèn)是32768。思科交換機(jī)中的PVST+（每VLAN生成樹(shù)）生成樹(shù)協(xié)議使每個(gè)VLAN都有一個(gè)STP實(shí)例。比較兩個(gè)BID的大小的原則：一是網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)小的BID優(yōu)先，二是如果網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)相同，BID中的后六個(gè)字節(jié)的MAC小的則BID優(yōu)先。 　　2、路徑開(kāi)銷： 　　路徑開(kāi)銷是生成樹(shù)算法的第二個(gè)參數(shù)，決定到根網(wǎng)橋（根交換機(jī)）的路徑。 　　通俗說(shuō)，路徑開(kāi)銷是用來(lái)衡量網(wǎng)橋之間的距離的遠(yuǎn)近的，其值是兩個(gè)網(wǎng)橋之間某條路徑上所有鏈路開(kāi)銷的總和。 　　路徑開(kāi)銷與跳數(shù)無(wú)關(guān)。 　　路徑開(kāi)銷決定到根網(wǎng)橋或根交換機(jī)的Z佳路徑，Z小的路徑開(kāi)銷是到根交換機(jī)的Z佳路徑。 　　路徑開(kāi)銷的值的規(guī)律：帶寬越大，STP開(kāi)銷越小。 　　3、端口ID：端口ID是生成樹(shù)算法的第三個(gè)參數(shù)，也決定到根交換機(jī)的路徑。它由2個(gè)字節(jié)組成，包括“端口優(yōu)先級(jí)”和“端口號(hào)”，各占8位。 　　端口優(yōu)先級(jí)值從0——255，默認(rèn)128；端口號(hào)包括256個(gè)。 　　端口ID大小的判定與BID大小的判定相同。 　　二、STP的過(guò)程 　　1、STP判決和BPDU交換： 　　當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)邏輯無(wú)環(huán)的拓?fù)鋾r(shí)，STP總是通過(guò)發(fā)送BPDU的第二層幀來(lái)傳遞生成樹(shù)協(xié)議，并執(zhí)行相同的4步判決順序： 　　步驟1，確定根交換機(jī)； 　　步驟2，計(jì)算到根交換機(jī)的Z小路徑開(kāi)銷； 　　步驟3，確定Z小的發(fā)送者BID； 　　步驟4，確定Z小的端口ID。 　　網(wǎng)橋?yàn)槊總€(gè)端口存儲(chǔ)一個(gè)其收到的Z佳BPDU，當(dāng)有其他的BPDU到達(dá)交換機(jī)的端口時(shí)，交換機(jī)會(huì)使用四步判決過(guò)程來(lái)判斷此BPDU是否比該端口原來(lái)存儲(chǔ)的BPDU更好，如果新收到的BPDU（或者本地生成的BPDU）更好，則替換原有值。 　　當(dāng)一個(gè)網(wǎng)橋diyi次被激活時(shí)，其上所有端口每隔一個(gè)HELLO時(shí)間（默認(rèn)2秒）發(fā)送一次BPDU；如果一個(gè)端口發(fā)現(xiàn)從其他網(wǎng)橋收到的BPDU比自己發(fā)送的好，則本地端口就停止發(fā)送BPDU；如果在MAX AGE（Z大生存時(shí)間，默認(rèn)20秒）內(nèi)沒(méi)有從鄰居網(wǎng)橋收到更好的BPDU，本地端口則重新開(kāi)始發(fā)送BPDU，即Z大生存時(shí)間是Z佳BPDU的超時(shí)時(shí)間。 　　2、STP收斂的三個(gè)步驟： 　　生成樹(shù)算法收斂于一個(gè)無(wú)環(huán)拓?fù)涞某跏歼^(guò)程包含三個(gè)選舉步驟： 　　步驟1 選舉一個(gè)根交換機(jī)。 　　步驟2 選舉根端口。 　　步驟3 選舉指定端口。 　　在網(wǎng)絡(luò)diyi次“初始”時(shí)，所有網(wǎng)橋都洪泛混合的BPDU信息，網(wǎng)橋通過(guò)執(zhí)行STP四步判決過(guò)程，形成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)或VLAN惟一的生成樹(shù)。在網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定后，BPDU從根網(wǎng)橋流出，沿著無(wú)環(huán)支路到達(dá)網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)網(wǎng)段。網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時(shí)，生成樹(shù)協(xié)議按照收斂三個(gè)步驟做出處理。 　?。?）選舉根交換機(jī)： 　　根交換機(jī)是一個(gè)具有Z小BID的網(wǎng)橋，它是惟一的，是通過(guò)交換BPDU選舉得出來(lái)的。 　　BPDU的格式：BPDU是網(wǎng)橋之間用來(lái)交換生成樹(shù)信息的特殊幀，它在網(wǎng)橋之間傳播，包括交換機(jī)和所有配置來(lái)進(jìn)行橋接的路由器，BPDU不攜帶終端用戶流量。 　　BPDU包括根BID、根路徑開(kāi)銷、發(fā)送者BID和端口ID信息。 　　也就是說(shuō)，交換機(jī)通過(guò)傳遞BPDU來(lái)發(fā)現(xiàn)誰(shuí)是Z小的BID，從而將具有Z小BID的網(wǎng)橋做為根交換機(jī)。Z初時(shí)，交換機(jī)總將自己認(rèn)為是根網(wǎng)橋，當(dāng)它發(fā)現(xiàn)有比自己小的BID時(shí)，就將收到的具有Z小BID的交換機(jī)作為根網(wǎng)橋。 　?。?）選舉根端口： 　　在根交換機(jī)選舉完后，就開(kāi)始選舉根端口了。所謂根端口，就是按照路徑開(kāi)銷Z靠近根交換機(jī)的端口，也就是說(shuō)具有Z小根路徑開(kāi)銷的端口。每一個(gè)非根交換機(jī)都必須選舉一個(gè)根端口。 　?。?）選舉指定端口： 　　通過(guò)以上兩個(gè)步驟后，生成樹(shù)算法還沒(méi)有消除任何環(huán)路，因?yàn)檫€沒(méi)有選舉指定端口。所謂指定端口，就是連接在某個(gè)網(wǎng)段上的一個(gè)橋接端口，它通過(guò)該網(wǎng)段既向根交換機(jī)發(fā)送流量也從根交換機(jī)接收流量。橋接網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)網(wǎng)段都必須有一個(gè)指定端口。 　　指定端口也是根據(jù)Z小根路徑開(kāi)銷來(lái)決定，因此根交換機(jī)上的每個(gè)活動(dòng)端口都是指定端口，因?yàn)樗拿總€(gè)端口都具有Z小根路徑開(kāi)銷（實(shí)際是它的根路徑開(kāi)銷是0）。 　　注意：指定端口只在中繼端口（TRUNK口）起作用。接入端口在指定端口選舉中不起任何作用。接入端口是用來(lái)連接到主機(jī)或者三層端口的。 　　3、STP狀態(tài) 　　在網(wǎng)橋已經(jīng)確定了根端口、指定端口和非指定端口后，STP就準(zhǔn)備開(kāi)始創(chuàng)建一個(gè)無(wú)環(huán)拓?fù)淞恕?　　為創(chuàng)建一個(gè)無(wú)環(huán)的拓?fù)?，STP配置根端口和指定端口轉(zhuǎn)發(fā)流量，非指定端口阻塞流量。 　　實(shí)際上，STP決定端口轉(zhuǎn)發(fā)和阻塞看似只有這兩個(gè)狀態(tài)，實(shí)際上是有五種狀態(tài)的。 　?。?）、Disabled（為了管理目的或者因?yàn)榘l(fā)生故障將端口關(guān)閉）； 　?。?）、Blocking（在初始啟用端口之后的狀態(tài)。端口不能接收或者傳輸數(shù)據(jù)，不能把MAC地址加入地址表，只能接收BPDU（bridge protocol data unit）。如果檢測(cè)到有一個(gè)橋接環(huán)，或者端口失去了它的根端口或者指定端口的狀態(tài)，那么就會(huì)返回到Blocking狀態(tài)）； 　　（3）、Listening（如果一個(gè)端口可以成為一個(gè)根端口或者指定端口，那么它就轉(zhuǎn)入監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)。此時(shí)端口不能接收或者傳輸數(shù)據(jù)，也不能把MAC地址加入地址表，但可以接收和發(fā)送BPDU）； 　?。?）、Learning（在Forward Delay計(jì)時(shí)時(shí)間到（默認(rèn)15秒）后，端口進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，此時(shí)端口不能傳輸數(shù)據(jù)，但可以發(fā)送和接收BPDU，也可以學(xué)習(xí)MAC地址，并加入地址表）； 　?。?）、Forwarding（在下一次轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)計(jì)時(shí)時(shí)間到后，端口進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，此時(shí)端口能夠發(fā)送和接收數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)MAC地址、發(fā)送和接收BPDU）。 　　在這些狀態(tài)過(guò)程中，會(huì)引發(fā)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變。此時(shí)，發(fā)生變化的交換機(jī)會(huì)在它的根端口上每隔hello time時(shí)間就發(fā)送TCN BPDU，直到上級(jí)的指定網(wǎng)橋鄰居確認(rèn)了該TCN（拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化通知）為止。當(dāng)根網(wǎng)橋收到后，會(huì)發(fā)送設(shè)置了TC（topology change，拓?fù)涓淖儯┪坏腂PDU，通知整個(gè)生成樹(shù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。這會(huì)讓所有的下級(jí)交換機(jī)把它們的Address Table Aging（地址表老化）計(jì)時(shí)器從默認(rèn)值（300秒）降為Fordwarding Delay（默認(rèn)為15秒），從而讓不活動(dòng)的MAC地址比正常情況下更快地從地址表更新掉。

  贊(13)

  回復(fù)(0)

  評(píng)論

  評(píng)論

  登錄后參與評(píng)論