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交換機RSTP協(xié)議介紹

瀏覽次數(shù):發(fā)布時間:2022-11-28

STP 概述

STP(Spanning Tree Protocol)是生成樹協(xié)議的英文縮寫。STP 協(xié)議中定義了根橋(RootBridge)、根端口(Root Port)、指定端口(Designated Port)、路徑開銷(Path Cost)等概念,用于通過構(gòu)造一棵自然樹的方法實現(xiàn)將環(huán)路網(wǎng)絡(luò)修剪成無環(huán)路的樹型網(wǎng)絡(luò), 從而避免報文在環(huán)路網(wǎng)絡(luò)中的增生和無限循環(huán),同時實現(xiàn)鏈路備份和路徑最優(yōu)化。
STP 采用 BPDU(Bridge Protocol Data Unit 橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元)也稱為配置消息,進行 網(wǎng) 橋 之 間 的 信 息 交 流 。 STP BDUP 是 一 種 二 層 報 文 , 目的 MAC 時 多 播 地 址01-80-C2-00-00-00,所有支持 STP 協(xié)議的網(wǎng)橋都會接收并處理收到的 BPDU 報文。該報文的數(shù)據(jù)區(qū)里攜帶了用于生成樹計算的所有有用信息。
 

RSTP 技術(shù)介紹

1、根橋(Root)
樹形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),必須要有樹根,于是 STP 引入了根橋( Root Bridge)的概念。根橋在全網(wǎng)中只有一個,而且根橋會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲的變化而改變,因此根橋并不是固定的。網(wǎng)絡(luò)收斂后,根橋會按照一定的時間間隔產(chǎn)生并向外發(fā)送配置 BPDU,其他的設(shè)備對該配置BPDU 進行轉(zhuǎn)發(fā),從而保證拓撲的穩(wěn)定。選舉根橋的依據(jù)是網(wǎng)橋優(yōu)先級和網(wǎng)橋 MAC 地址組合成的橋 ID ( Bridge ID),橋 ID 最小的網(wǎng)橋?qū)⒊蔀榫W(wǎng)絡(luò)中的根橋。
 
2、根端口(Root Port)
所謂根端口,是指一個非根橋的設(shè)備上離根橋最近的端口。根端口負責(zé)與根橋進行通信。非根橋設(shè)備上有且只有一個根端口,根橋上沒有根端口。
 
3、指定端口(Designated Ports)
指定端口是專門指定的,通過其根端口到達跟橋開銷最低的端口。指定端口會被標(biāo)記為轉(zhuǎn)發(fā)端口
 
4、STP 與 RSTP 介紹
RSTP(802.1w)為 802.1ad 發(fā)展而來,其目的為了解決 STP 收斂時間較長的問題,下面為 RSTP 與STP 的介紹:
  STP RSTP
 
 
技術(shù)介紹
基于 OSI 網(wǎng)絡(luò)模型的數(shù)據(jù)鏈路層(第二層)通訊協(xié)定,用作確保一個無回圈的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。通過有選擇性地阻塞冗余鏈路來達到消除網(wǎng)路二層環(huán)路的目的,同時具備鏈路的備份功能,又稱擴展樹協(xié)議 RSTP 是從 STP 發(fā)展過來的,其實現(xiàn)基本思想一致,但它更進一步的處理了網(wǎng)絡(luò)臨時失去連通性的問題。
 相同點 1.整個交換網(wǎng)絡(luò)只有一棵生成樹,拓撲收斂受網(wǎng)路拓撲規(guī)模影響;
2.網(wǎng)絡(luò)的連通性受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對稱性影響;
3.鏈路阻塞鏈路不承載任何流量。
不同點 1.不能快速遷移,需要等待 2 倍forward delay 時間延時;
2.在點對點或邊緣端口,需要等待
2 倍 delay 時間延時;
3.邊緣端口需要等待 2 倍 delay 時間延時。
1.能夠快速遷移,當(dāng)根端口/指定端口失效的情況下,替換端口/備份端口就會無時延地進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài);
2.指定端口只需與下游網(wǎng)橋進行一次握手就可以無時延地進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài);
3.直接與終端相連而不是把其他網(wǎng)橋相連的端口定義為邊緣端口(Edge Port)。邊緣端
口可以直接進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài),不需要任何延時。
表 1  STP/RSTP 介紹
 

全局配置

配置步驟
1.在導(dǎo)航欄中選擇[高級配置/STP/全局設(shè)置],進入 STP[全局設(shè)置]界面。
2.在[全局設(shè)置]界面中可以查看 STP 的全局配置信息。
3.如需修改相關(guān)配置,可直接在對應(yīng)配置項的配置欄中輸入需要配置的值,如下圖
 
 
配置項說明
STP[全局設(shè)置]的相關(guān)界面的配置項說明。
配置項 說明
STP 模式 當(dāng)前的 STP 模式,支持 RSTP,兼容 STP
系統(tǒng)優(yōu)先級 STP 的系統(tǒng)優(yōu)先級
狀態(tài)轉(zhuǎn)換延遲 端口在 disabled/listenning/learning/forwarding 之間切換的延遲
數(shù)據(jù)包發(fā)送間隔 穩(wěn)定狀態(tài)下,STP 協(xié)議報文發(fā)送的時間間隔
數(shù)據(jù)包最大生存時間 網(wǎng)橋接收的 STP 協(xié)議數(shù)據(jù)包的最大生存時間,超過這個時間未收到新的協(xié)議數(shù)據(jù)包,該數(shù)據(jù)包就會被丟棄
數(shù)據(jù)包每秒發(fā)送最大個數(shù) 端口每秒發(fā)送 STP 協(xié)議數(shù)據(jù)包的最大個數(shù)
表 2  STP[全局設(shè)置]界面的配置項說明
 

端口配置

配置步驟
1.在導(dǎo)航欄中選擇[高級配置/STP/端口設(shè)置],進入 STP[端口設(shè)置]界面。
2.在[端口設(shè)置]界面中可以查看 STP 的端口配置信息。
3.如需修改端口配置,可直接單擊對應(yīng)端口顯示條目右側(cè)的[修改]按鈕,進入 STP 的端口配置界面,如下圖所示。

 
配置項說明
STP[端口設(shè)置]的相關(guān)界面的配置項說明。
配置項 說明
端口 端口名稱
STP使能狀態(tài) 端口的STP使能,[禁止]或[使能],默認為禁止
端口優(yōu)先級 端口的STP優(yōu)先級
路徑開銷計算方式 STP端口的路徑開銷的計算方式,[自動]或[管理],默認為自動
路徑開銷 STP端口路徑開銷,當(dāng)路徑開銷計算方式在管理模式下時,端口的路徑 
開銷生效為配置的這個值
表 3  STP[端口設(shè)置]界面的配置項說明
 
路徑開銷:
STP BPDU 報文每通過一個根端口,則需要一定的路徑開銷,而經(jīng)過各個橋的路徑開銷累加而成,這個值就叫做根路徑開銷(Root Path Cost)。經(jīng)過不同速率的根端口所對應(yīng)的路徑開銷是不同的,具體如下表:
表 4  不同速率端口路徑開銷
端口速率 路徑開銷
10Mbps 2,000,000
100Mbps 200,000
1000Mbps 20,000
 

STP 信息

配置步驟
1.在導(dǎo)航欄中選擇[高級配置/STP/STP 信息],進入 STP[STP 信息]顯示界面。
2.在[STP 信息]界面中可以查看 STP 的當(dāng)前運行信息,如下圖所示。
3.單擊[刷新],可顯示最新的運行信息。

 

端口信息

配置步驟
1.在導(dǎo)航欄中選擇[高級配置/STP/端口信息],進入 STP[端口信息]顯示界面。
2.在[端口信息]界面中可以查看端口的 STP 當(dāng)前運行信息,如下圖所示。
3.單擊[刷新],可顯示最新的運行信息。


STP 端口信息介紹如下表:
STP 端口信息 說明
STP enable Disable:禁止 STP
Enable:使能 STP
Priority 端口優(yōu)先級
Role Root Port:根端口,連接根橋方向端口,提
供最小的路徑開銷;
Designated Port:指定端口,與根端口連接,提供最小的路徑開銷;
Disable Port:禁止端口,不負責(zé)報文的
轉(zhuǎn)發(fā),阻塞狀態(tài);
Alternate Port:替代端口,為當(dāng)前根端口到根網(wǎng)橋提供一條替代路徑;
Backup Port:備份端口,為指定端口提供
一條備份路徑。 
PartnerVersion STP 模式:STP/RSTP/MSTP(暫不支持)
State Forwarding:轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)
Block:阻塞狀態(tài)
AdminPathCost 系統(tǒng)路徑開銷配置值
AutoPathCost Disable:禁止自動計算路徑開銷
Enable:使能自動計算路徑開銷
OperPathCost 操作路徑開銷
OperEdge Disable:非邊緣端口
Enable:邊緣端口
OperP2P Disable:非點對點模式
Enable:點對點模式
 
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