01 生成树协议(new).ppt

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1、生成树协议生成树协议ISSUE 1.0日期：杭州华三通信技术有限公司 版权所有，未经授权不得使用与传播n了解了解STP产生的背景产生的背景n掌握掌握STP工作原理工作原理n掌握掌握RSTP和和MSTP基本原理基本原理n掌握生成树协议的配置掌握生成树协议的配置课程目标课程目标学习完本课程，您应该能够：学习完本课程，您应该能够：n第一节第一节 透明桥接概述透明桥接概述n第二节第二节 STPn第三节第三节 RSTPn第四节第四节 MSTPn第五节第五节 生成树协议的配置生成树协议的配置目录目录4透明网桥的应用透明网桥的应用l拓展拓展LAN将单一物理网段的LAN拓展到多个物理网段l动态学习站点的地址信

2、息动态学习站点的地址信息透明网桥能够自主学习站点的地址信息，根据此信息转发数据帧 l分隔物理网段分隔物理网段引入透明网桥能有效控制物理网段中的冲突数量5路径回环的影响路径回环的影响物理段物理段物理段物理段 1 1 1 1物理段物理段物理段物理段 2 2 2 21 11 11 11 12 22 22 23 33 33 3A AB1B1B2B2B3B6STP的作用的作用l通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环l当前活动路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络当前活动路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络连通性连通性ROOTROOT

3、物理段物理段物理段物理段 A A A A物理段物理段物理段物理段 B B B B物理段物理段物理段物理段 CCCC物理段物理段物理段物理段 D D D D物理段物理段物理段物理段 E E E En第一节第一节 透明桥接概述透明桥接概述n第二节第二节 STPn第三节第三节 RSTPn第四节第四节 MSTPn第五节第五节 生成树协议的配置生成树协议的配置目录目录8生成树算法基本原理生成树算法基本原理l网桥之间传递配置消息，以提供所需信息网桥之间传递配置消息，以提供所需信息l根据配置消息提供的信息，通过下列措施避免环根据配置消息提供的信息，通过下列措施避免环路路从参加计算的所有网桥中，选出一个作为根

4、桥为每个非根桥选择一个根端口，该端口到根桥的路径是此网桥到根桥的最佳路径为每个物理段选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥，该指定网桥到该物理段的端口作为指定端口，负责所在物理段上的数据转发既不是指定端口也不是根端口的端口置于阻塞状态9配置消息配置消息l配置消息也被称作桥协议数据单元（配置消息也被称作桥协议数据单元（BPDU）l主要内容包括：主要内容包括：根网桥的Identifier（RootID）从指定网桥到根网桥的最小路径开销（RootPathCost）指定网桥的Identifier指定网桥的指定端口的Identifierl可以用（可以用（RootID，RootPathCost，Design

5、atedBridgeID，DesignatedPortID）表）表示示10配置配置BPDUl网桥通过交互配置网桥通过交互配置BPDU获取获取STP计算所需要的计算所需要的参数参数l配置配置BPDU基于二层组播方式发送，目的地址为基于二层组播方式发送，目的地址为l 01-80-c2-00-00-00l配置配置BPDU由根桥周期发出，发送周期为由根桥周期发出，发送周期为 l HELLO TIME【通常为通常为2秒秒】l配置配置BPDU老化时间为老化时间为 MAX AGE11BPDU分类分类l配置配置BPDU（configuration BPDU）：用于进行）：用于进行生成树计算和维护生成树拓扑的报

6、文生成树计算和维护生成树拓扑的报文lTCN BPDU（Topology Change notification BPDU）：当拓扑结构发生变更时，用于通知相）：当拓扑结构发生变更时，用于通知相关设备网络拓扑结构发生变化的报文关设备网络拓扑结构发生变化的报文l配置配置BPDUBPDU由根桥从指定端口周期性的发出，发送由根桥从指定端口周期性的发出，发送周期为周期为 HELLO TIMEHELLO TIME。l非根桥从跟端口接收配置非根桥从跟端口接收配置BPDUBPDU，进行更新并从指，进行更新并从指定端口将其发送出去定端口将其发送出去l网络中只有根桥会产生配置网络中只有根桥会产生配置BPDUBPD

7、U，非根桥只对配，非根桥只对配置置BPDUBPDU进行中继，不会自行生成配置进行中继，不会自行生成配置BPDUBPDU12配置消息格式配置消息格式DMADMALLC HeaderLLC HeaderSMASMAL/TL/TPayloadPayloadlDMA:目的目的MAC地址地址配置消息的目的地址是一个固定的桥的组播地址（0 x0180c2000000）lSMA:源源MAC地址地址即发送该配置消息的桥MAC地址lL/T:帧长帧长lLLC Header:配置消息固定配置消息固定的链路头的链路头lPayload:BPDU数据数据值值值值 域域域域占用字节占用字节占用字节占用字节协议协议协议协议I

8、DID2 2协议版本协议版本协议版本协议版本BPDUBPDU类型类型类型类型标志位标志位标志位标志位根桥根桥根桥根桥IDID根路径开销根路径开销根路径开销根路径开销指定桥指定桥指定桥指定桥IDID指定端口指定端口指定端口指定端口IDIDMessage AgeMessage Age1 11 11 18 84 48 82 22 2Max AgeMax AgeHello TimeHello TimeForward DelayForward Delay2 22 22 13配置消息格式配置消息格式【续续】l配置配置BPDU载荷信息包含下列字段载荷信息包含下列字段l-Root ID：用于标识网络中的根桥：

9、用于标识网络中的根桥l-Root Path Cost(RPC)：根路径开销：根路径开销l-Bridge ID：发送该配置：发送该配置BPDU的网桥的的网桥的IDl-Port ID：发送该配置：发送该配置BPDU的网桥的发送端口的网桥的发送端口ID，即物理段的指定桥，即物理段的指定桥IDl注：上述四个参数合起来称为注：上述四个参数合起来称为优先级向量优先级向量，而，而Bridge IDBridge ID为本地信息，不包含在配置为本地信息，不包含在配置BPDUBPDU中中14计算方法计算方法l配置配置BPDU的处理的处理l-网桥将各个端口收到的网桥将各个端口收到的BPDU和自己的配置和自己的配置B

10、PDU进行比较，得出优先级高的配置进行比较，得出优先级高的配置BPDUl-网桥用优先级高的配置网桥用优先级高的配置BPDU更新本身的配置更新本身的配置BPDU，用于选举根桥和确定端口角色，用于选举根桥和确定端口角色l-网桥从指定端口发送新的配置网桥从指定端口发送新的配置BPDU15计算方法（续）计算方法（续）l配置配置BPDU比较原则比较原则优先级向量最小者优先优先级向量最小者优先l-首先比较首先比较Root Bridge IDl-其次比较其次比较Root Path Costl-再次比较再次比较Designate Bridge IDl-再其次比较再其次比较Designate Port IDl-

11、最后比较最后比较Bridge Port ID16配置消息的处理配置消息的处理l每个网桥最初都发送配置消息每个网桥最初都发送配置消息l网桥将网桥将各个端口收到的配置消息和自己的配各个端口收到的配置消息和自己的配置消息做比较，得出优先级最高的置消息做比较，得出优先级最高的配置消息配置消息l网桥用优先级最高的配置消息更新网桥用优先级最高的配置消息更新本身的配本身的配置消息置消息，完成以下主要工作：，完成以下主要工作：选择根网桥RootID计算到根桥的最短路径开销RootPathCost选择根端口RootPort选择指定端口l网桥从网桥从指定端口发送新的配置消息指定端口发送新的配置消息17配置配置BP

12、DU的生成和传递的生成和传递l配置配置BPDU包含以下重要信息，完成生成树计包含以下重要信息，完成生成树计算算根桥ID（RootID）根路径开销（RootPathCost）指定桥ID（DesignatedBridgeID）指定端口ID（DesignatedPortID）l各台设备的各个端口在初始时生成以各台设备的各个端口在初始时生成以自己为根自己为根桥（桥（Root Bridge）的配置消息）的配置消息，向外发送自，向外发送自己的配置消息己的配置消息 l网络收敛后，根桥向外发送配置网络收敛后，根桥向外发送配置BPDU，其他，其他的设备对该配置的设备对该配置BPDU进行转发进行转发18根桥的选举

13、根桥的选举SWASWBSWCl桥桥ID由由桥优桥优先级先级【2字节字节】（BridgePriority）和）和桥桥MAC地址地址【6字节字节】（BridgeMacAddress）组成组成l桥桥ID小的桥被选举为根桥小的桥被选举为根桥BridgeID:0.0000-0000-0000BridgeID:16.0000-0000-0001BridgeID:0.0000-0000-0002默认的优先级默认的优先级19端口角色的确定端口角色的确定SWASWBSWCl根桥上的所有端口为指定端口（根桥上的所有端口为指定端口（Designated Port）l在非根桥上选举根路径开销（在非根桥上选举根路径开销

14、（RootPathCost）最小的端口为根）最小的端口为根端口（端口（Root Port）l每个物理段选出根路径开销最小的桥作为指定桥（每个物理段选出根路径开销最小的桥作为指定桥（Designated Bridge），），连接指定桥的端口为指定端口连接指定桥的端口为指定端口l不是根端口和指定端口的其余端口被不是根端口和指定端口的其余端口被STP置为阻塞状态置为阻塞状态RootDPDPRPDPRPAPCost=10Cost=20Cost=30Alternate端口【候补端口候补端口】阻塞态20根路径开销根路径开销SWASWBSWCl根路径开销（根路径开销（RootPathCost）是到达根的路径

15、上所有链路开销）是到达根的路径上所有链路开销（Cost）的代数和）的代数和l非根桥进行根端口选举时，根路径开销最小的端口为根端口非根桥进行根端口选举时，根路径开销最小的端口为根端口l物理段进行指定桥选举时，路径开销最小的桥为指定桥物理段进行指定桥选举时，路径开销最小的桥为指定桥Root1000M100M1000M10M100M10MCost=10Cost=20Cost=21通过桥通过桥ID决定端口角色决定端口角色SWASWBSWCl在根路径开销相同时，所连网段指定桥在根路径开销相同时，所连网段指定桥ID最小的端口为根端口最小的端口为根端口l在根路径开销相同时，桥在根路径开销相同时，桥ID最小的

16、桥被选举为物理段上的指定桥，最小的桥被选举为物理段上的指定桥，连接指定桥的端口为指定端口连接指定桥的端口为指定端口RootDPDPRPDPRPAPCost=10Cost=10RPCost=10SWDDPCost=10BridgeID:0.0000-0000-0002BridgeID:0.0000-0000-0001DPAP22通过端口通过端口ID决定端口角色决定端口角色SWASWBl在根路径开销、指定桥在根路径开销、指定桥ID都相同的情况下，所连指定端口都相同的情况下，所连指定端口ID小的小的端口为根端口端口为根端口RootG0/1G0/2APCost=10Cost=10RPBridgeID:

17、0.0000-0000-23如何确定最优的配置消息如何确定最优的配置消息l假定有两条配置消息假定有两条配置消息C1和和C2，则：，则：如果C1的RootID小于C2的RootID，则C1优于C2如果C1和C2的RootID相同，但C1的RootPathCost小于C2，则C1优于C2如果C1和C2的RootID和RootPathCost相同，但C1的TransmitID小于C2，则C1优于C2如果C1和C2的RootID、RootPathCost和TransimitId相同，但C1的PortID小于C2，则C1优于C24一个配置消息处理的例子一个配置消息处理的例子l根据收到配置消息的优先级，选

18、择根据收到配置消息的优先级，选择Port4为根端口为根端口l选择选择Port1和和Port2为指定端口为指定端口l阻塞端口阻塞端口Port3和和Port5l从从Port1和和Port2发送新的配置消息（发送新的配置消息（23，15，81），），其中：其中：RootId=23RootPathCost=14+1=15RootPort=Port4Port 1Port 1Port 2Port 2Port 3Port 3 Port 4Port 4Port 5Port 5blockingblockingblockingblocking3232，0 0，32322323，1818，1231232323，14

19、14，3213212323，1414，1001002323，1515，80 80 rootroot2323，1515，8181B81B812323，1515，25STP实例实例lSwitchA、SwitchB、SwitchC、SwitchD的的ID分别为分别为4、1、3、2，port path cost为为26链路故障怎么办链路故障怎么办lSTP引入引入Hello Time、Message Age和和Max Age等计时器进行故障判断等计时器进行故障判断lHello Time网桥从指定端口以Hello Time为周期定时发送配置消息lMessage Age和和Max Age端口保存的配置消息有

20、一个生存期Message Age字段,并按时间递增每当收到一个生存期更小的配置消息,则更新自己的配置消息当一段时间未收到任何配置消息,生存期达到Max Age时,网桥认为该端口连接的链路发生故障,进行故障的处理272323，1818，123123链路故障处理一链路故障处理一lPort4的配置消息生存期超时了的配置消息生存期超时了,则则抛弃该配置消息抛弃该配置消息,重新进行生成树计重新进行生成树计算算,选择选择Port3为新的根端口，而网为新的根端口，而网桥桥81的配置消息没有变化的配置消息没有变化Port 1Port 1Port 2Port 2Port 3Port 3 Port 4Port 4

21、Port 5Port 5blockingblocking2323，1414，3213212323，1515，80 80 2323，1515，81 81 rootrootB81B813232，0 0，32322323，1515，81812323，1515，28链路故障处理二链路故障处理二lPort3的配置消息生存期也超时了，的配置消息生存期也超时了，则抛弃该配置消息，重新进行生成树则抛弃该配置消息，重新进行生成树计算，选择计算，选择Port5为新的根端口，网为新的根端口，网桥桥81的配置消息变为（的配置消息变为（23，16，81）Port 1Port 1Port 2Port 2Port 3Por

22、t 3 Port 4Port 4Port 5Port 52323，1515，80 80 2323，1616，81 81 rootroot2323，1616，81 81 3232，0 0，32322323，1818，1231232323，1616，81812323，1616，8181B81B29链路故障处理三链路故障处理三lPort5的配置消息生存期也超时了，则抛弃该配的配置消息生存期也超时了，则抛弃该配置消息，以自己为根桥发送配置消息（置消息，以自己为根桥发送配置消息（81，0，81），直到从任一个端口收到优先级更高的配置），直到从任一个端口收到优先级更高的配置消息消息Port 1Port 1

23、Port 2Port 2Port 3Port 3 Port 4Port 4Port 5Port 58181，0 0，81818181，0 0，81818181，0 0，81 81 8181，0 0，81 81 8181，0 0，81 81 B81B30临时回路的问题临时回路的问题l当拓扑结构发生变化，新的配置消息要经过当拓扑结构发生变化，新的配置消息要经过一定的时延才能传播到整个网络，在所有网一定的时延才能传播到整个网络，在所有网桥收到这个变化的消息之前，桥收到这个变化的消息之前，若旧拓扑结构中处于转发的端口还没有发现自己应该在新的拓扑中停止转发，则可能存在临时的回环；若旧的拓扑结构中阻塞的端

24、口还没有发现自己应该在新的拓扑结构中开始转发，则可能造成网络暂时失去连通性。31如何避免临时回路如何避免临时回路l端口由阻塞状态进入转发状态时，要经过一端口由阻塞状态进入转发状态时，要经过一定时间的延时，这个时间起码是配置消息传定时间的延时，这个时间起码是配置消息传播到整个网络所需最大时间的两倍播到整个网络所需最大时间的两倍lForward Delay：配置消息传播到整个网络：配置消息传播到整个网络的最大时延的最大时延设计中间状态：处于中间状态的端口只是学习站点的地址信息，但不转发数据端口从阻塞状态经过Forward Delay的延时后进入中间状态再经过Forward Delay的延时后才能进

25、入转发状态32端口状态端口状态端口能力端口能力端口能力端口能力不收发任何报文不收发任何报文不收发任何报文不收发任何报文DisabledDisabledBlockingBlockingListeningListeningLearningLearning端口状态端口状态端口状态端口状态ForwardingForwarding不接收或转发数据不接收或转发数据不接收或转发数据不接收或转发数据,接收但不发送接收但不发送接收但不发送接收但不发送BPDUBPDU，不进行地址学习不进行地址学习不进行地址学习不进行地址学习不接收或转发数据不接收或转发数据不接收或转发数据不接收或转发数据,接收并发送接收并发送接收

26、并发送接收并发送BPDUBPDU，不进行地址学习不进行地址学习不进行地址学习不进行地址学习不接收或转发数据不接收或转发数据不接收或转发数据不接收或转发数据,接收并发送接收并发送接收并发送接收并发送BPDUBPDU，开始地址学习开始地址学习开始地址学习开始地址学习接收并转发数据接收并转发数据接收并转发数据接收并转发数据,接收并发送接收并发送接收并发送接收并发送BPDUBPDU，进行地址学习进行地址学习进行地址学习进行地址学习33端口状态机端口状态机DisabledDisabledListeningListeningBlockingBlockingForwardingForwardingLearn

27、ingLearning1 1）端口端口端口端口enabledenabled2 2）端口端口端口端口disableddisabled3 3）端口被选为根端口或指定端口端口被选为根端口或指定端口端口被选为根端口或指定端口端口被选为根端口或指定端口4 4）端口被选为备用端口（阻塞）端口被选为备用端口（阻塞）端口被选为备用端口（阻塞）端口被选为备用端口（阻塞）5 5）Forward DelayForward Delay延时延时延时延时（1 1）（2 2）（1 1，2 2）（1 1，2 2）（1 1，2 2）（1 1）（2 2）（4 4）（4 4）（5 5）（4 4）（5 5）（3 3）34MAC地址信

28、息的生存期地址信息的生存期l拓扑结构改变会使站点在生成树中的相对位拓扑结构改变会使站点在生成树中的相对位置发生移动，那么网桥原来学习到的置发生移动，那么网桥原来学习到的MAC地地址信息就可能变得不正确，所以学习的址信息就可能变得不正确，所以学习的MAC地址信息也要有生存期，如果该时间内没有地址信息也要有生存期，如果该时间内没有证明地址的正确，则抛弃这条地址信息。证明地址的正确，则抛弃这条地址信息。l在在STP中中有两个生存期有两个生存期：拓扑稳定的时候用较长的生存期拓扑改变的时候用较短的生存期l网络拓扑发生改变的时候，并不是所有的网网络拓扑发生改变的时候，并不是所有的网桥都能够发现这一变化，所

29、以需要把拓扑改桥都能够发现这一变化，所以需要把拓扑改变的信息通知到整个网络变的信息通知到整个网络。35站点的相对位置发生变化站点的相对位置发生变化物理段物理段物理段物理段 A A物理段物理段物理段物理段 B B物理段物理段物理段物理段 C C物理段物理段物理段物理段 E E物理段物理段物理段物理段 D DROOTROOTB1B1B2B2B3B3B4B36拓扑改变消息的传播拓扑改变消息的传播ROOTROOT拓扑改变通知消息拓扑改变通知消息拓扑改变通知消息拓扑改变通知消息拓扑改变应答消息拓扑改变应答消息拓扑改变应答消息拓扑改变应答消息拓扑改变消息拓扑改变消息拓扑改变消息拓扑改变消息1 13 32

30、24 44 45 55 37STP基本配置基本配置l生成树在交换机上缺省是关闭的，如果组网生成树在交换机上缺省是关闭的，如果组网中可能存在路径回环，则要通过命令开启生中可能存在路径回环，则要通过命令开启生成树功能：成树功能：H3C stp enablel如果确定某个端口连接的部分不存在回路，如果确定某个端口连接的部分不存在回路，则可以通过命令关闭该端口的生成树功能：则可以通过命令关闭该端口的生成树功能：H3C-Ethernet0/1 stp disablel也可以根据需要关闭交换机的生成树功能，也可以根据需要关闭交换机的生成树功能，或者开启某个端口的生成树功能。或者开启某个端口的生成树功能。3

31、8可选配置可选配置l设置优先级设置优先级l-H3Cstp priority l设置边缘端口（接口模式下执行）设置边缘端口（接口模式下执行）l-H3Cstp edged-port enablel查看查看STP信息信息l-H3Cdisplay stp l查看查看STP详细信息详细信息l-H3Cdisplay stp 39STP的不足的不足l端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的的Forward Delay时间，所以网络拓扑结构时间，所以网络拓扑结构改变之后需要至少两倍的改变之后需要至少两倍的Forward Delay时时间，才能恢复连通性间，才能恢复连通性l

32、如果网络中的拓扑结构变化频繁，网络会频如果网络中的拓扑结构变化频繁，网络会频繁地失去连通性，这样用户就会无法忍受繁地失去连通性，这样用户就会无法忍受n第一节第一节 透明桥接概述透明桥接概述n第二节第二节 STPn第三节第三节 RSTPn第四节第四节 MSTPn第五节第五节 生成树协议的配置生成树协议的配置目录目录41RSTPlRSTP是从是从STP发展而来，实现的基本思想一发展而来，实现的基本思想一致致lRSTP具备具备STP的所有功能，可以兼容的所有功能，可以兼容STP运运行行lRSTP与与STP的区别的区别l-减少了端口状态减少了端口状态l-增加了端口角色增加了端口角色l-BPDU-BPD

33、U格式及发送方式不同格式及发送方式不同l-当交换网络拓扑结构发生变化时，当交换网络拓扑结构发生变化时，RSTPRSTP可可以更快地恢复网络的连通性以更快地恢复网络的连通性【即即快速收敛快速收敛】42RSTP的端口状态的端口状态lRSTP将端口状态减少为三个将端口状态减少为三个l-Discardingl-Learningl-Forwardingl说明：说明：STPSTP中的中的DisabledDisabled、BlockingBlocking和和LinsteningLinstening状态均对应状态均对应RSTPRSTP中的中的DiscardingDiscardingl 由于由于RSTP提供快速

34、收敛机制，端口从提供快速收敛机制，端口从Discarding状态转换到状态转换到Forwarding状态的时间通状态的时间通常常小于小于30秒秒43RSTP的端口角色的端口角色lRSTP将端口角色增加到将端口角色增加到4个个l-跟端口跟端口l-指定端口指定端口l-Alternate端口端口l-Backup端口端口l说明说明l 当阻塞端口收到的更优配置当阻塞端口收到的更优配置BPDUBPDU来自其来自其他网桥时，该端口为他网桥时，该端口为AlternateAlternate端口端口l 当阻塞端口收到的更优配置当阻塞端口收到的更优配置BPDUBPDU来自于本来自于本网桥时，该端口为网桥时，该端口为

35、BackupBackup端口端口44RSTP的改进之一的改进之一l如果旧的根端口已经进入阻塞状态，而且新根端口连接的如果旧的根端口已经进入阻塞状态，而且新根端口连接的对端交换机的指定端口处于对端交换机的指定端口处于Forwarding状态，则在新拓扑状态，则在新拓扑结构中的根端口可以立刻进入转发状态。结构中的根端口可以立刻进入转发状态。物理段物理段物理段物理段 B B B BTO ROOTTO ROOT物理段物理段物理段物理段 B B B B物理段物理段物理段物理段 A A A A物理段物理段物理段物理段 CCCCF FF F指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口根端

36、口根端口根端口根端口阻塞端口阻塞端口阻塞端口阻塞端口F F物理段物理段物理段物理段 A A A A物理段物理段物理段物理段 CCCCF FF F指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口根端口根端口根端口根端口阻塞端口阻塞端口阻塞端口阻塞端口F FTO ROOTTO ROOT45RSTP的改进之二的改进之二l指定端口可以通过与相连的网桥进行一次握手，快速进入转发状态。F F指定端口指定端口指定端口指定端口根端口根端口根端口根端口握手请求握手请求握手请求握手请求握手响应握手响应握手响应握手响应46RSTP的改进之二（续）的改进之二（续）l握手必须在点对点链路的条件下进行l握

37、手会顺次传递下去，一直扩散到网络边缘F F指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口指定端口F FF F非点到点链路非点到点链路非点到点链路非点到点链路握手的扩散握手的扩散握手的扩散握手的扩散47RSTP的改进之三的改进之三l网络边缘的端口即直接与终端相连，而不是和其它网桥相连的端口可以直接进入转发状态，不需要任何延时。物理段物理段物理段物理段 B B物理段物理段物理段物理段 C C物理段物理段物理段物理段 A A边缘端口边缘端口边缘端口边缘端口物理段物理段物理段物理段 D DF FTO ROOTTO ROOT48RSTP的性能的性能l第一种改进的

38、效果：发现拓扑改变到恢复连通性的时间可第一种改进的效果：发现拓扑改变到恢复连通性的时间可达数毫秒，并且无需传递配置消息。达数毫秒，并且无需传递配置消息。l第二种改进的效果：网络连通性可以在交换两个配置消息第二种改进的效果：网络连通性可以在交换两个配置消息的时间内恢复，即握手的延时；最坏的情况下，握手从的时间内恢复，即握手的延时；最坏的情况下，握手从网络的一边开始，扩散到网络的另一边缘的网桥，网络网络的一边开始，扩散到网络的另一边缘的网桥，网络连通性才能恢复。比如当网络直径为连通性才能恢复。比如当网络直径为7的时候，要经过的时候，要经过6次握手。次握手。l第三种改进的效果：边缘端口的状态变化不影

39、响网络连通第三种改进的效果：边缘端口的状态变化不影响网络连通性，也不会造成回路，所以进入转发状态无需延时。性，也不会造成回路，所以进入转发状态无需延时。49STP和和RSTP有何区别有何区别l协议版本不同协议版本不同0 vs 2l端口状态转换方式不同端口状态转换方式不同5种 vs 3种l配置消息报文格式不同配置消息报文格式不同l拓扑改变消息的传播方式不同拓扑改变消息的传播方式不同n第一节第一节 透明桥接概述透明桥接概述n第二节第二节 STPn第三节第三节 RSTPn第四节第四节 MSTPn第五节第五节 生成树协议的配置生成树协议的配置目录目录51传统传统STP的问题的问题lTrunk链路上实际

40、链路上实际上运行着多个上运行着多个VLANl所有所有VLAN共用一共用一棵生成树棵生成树l无法实现不同无法实现不同VLAN在多条在多条Trunk链路上的负链路上的负载均衡载均衡B BB1B1B2B2B3B3F F所有所有VLAN均均在此阻塞在此阻塞52MSTPl用少量资源在网用少量资源在网络中实现多个生络中实现多个生成树成树l在多条在多条Trunk链链路上实现路上实现VLAN级负载均衡级负载均衡B1B1B2B2B3B3实例实例A阻塞阻塞实例实例B转发转发实例实例A:VLAN1100实例实例B:VLAN101200实例实例B阻塞阻塞实例实例A转发转发53MST区域区域lMST区域（区域（MST

41、Region）域名（Region name）修正级别（Revision level）VLAN实例的映射l所有拥有相同区域配置（所有拥有相同区域配置（Region Configuration）的）的MSTP交换机必须连续交换机必须连续54MST实例实例lIST内部生成树（Internal Spanning Tree）内部生成树是多生成树的一个特殊实例（instance ID=0）lMSTI多生成树实例（Multiple Spanning Tree Instance）每一个MSTI都有唯一的实例ID标识（Instance ID范围为116）55MSTI的计算的计算VLAN 2 映射到映射到MSTI

42、 1VLAN 3 映射到映射到MSTI 2其它其它VLAN都映射到都映射到ISTMSTI 2的拓扑的拓扑Region RootRegion RootRegion RootMSTI 1的拓扑的拓扑Region R56MST区域与外界的互操作区域与外界的互操作Root PortDesignatedPortRootCSTMST RegionISTMSTI57三种生成树协议的比较三种生成树协议的比较lSTP的特性的特性形成一棵无环路的树：解决环路故障并实现冗余备份lRSTP的特性的特性形成一棵无环路的树：解决环路故障并实现冗余备份快速收敛根端口快速进入转发状态采用握手机制实现端口的快速转发设置边缘端口

43、实现快速转发lMSTP的特性的特性形成一棵无环路的树：解决环路故障并实现冗余备份快速收敛形成多棵生成树实现负载均衡不同VLAN的流量可以按照不同的路径进行转发58高级生成树功能高级生成树功能l指定边缘端口（指定边缘端口（Edge port）直接连接终端用户的端口边缘端口具有快速迁移的特性：不需要任何延时直接进入转发状态l指定根交换机（指定根交换机（Root primary）确保指定的交换机成为根交换机l指定备份根交换机（指定备份根交换机（Root secondary）确保指定的交换机成为备份根交换机根交换机故障时，备份根交换机立即替代根交换机 成功避免根交换机的不确定性和根桥失效的临时性故障5

44、9高级生成树功能（续）高级生成树功能（续）l配置消息保护（配置消息保护（BPDU Protection）如果一个边缘端口接收到配置消息，将从边缘端口转换成非边缘端口，从而导致生成树重新计算配置消息保护功能可以防止上述现象l 根桥保护（根桥保护（Root Protection）保证根桥不被其它交换机取代如果具有根桥保护的端口接收到更高优先级的BPDU，该端口将进入listening 状态，而不再转发数据l环路保护（环路保护（Loop Protection）具有环路保护的交换机，当前的根端口和阻塞端口都不会发生变化，继续维持自己的状态，从而不会形成环路n第一节第一节 透明桥接概述透明桥接概述n第二

45、节第二节 STPn第三节第三节 RSTPn第四节第四节 MSTPn第五节第五节 生成树协议的配置生成树协议的配置目录目录61RSTP基本配置基本配置l生成树在交换机上缺省是关闭的，如果组网生成树在交换机上缺省是关闭的，如果组网中可能存在路径回环，则要通过命令开启生中可能存在路径回环，则要通过命令开启生成树功能：成树功能：H3C stp enablel如果确定某个端口连接的部分不存在回路，如果确定某个端口连接的部分不存在回路，则可以通过命令关闭该端口的生成树功能：则可以通过命令关闭该端口的生成树功能：H3C-Ethernet0/1 stp disablel也可以根据需要关闭交换机的生成树功能，也

46、可以根据需要关闭交换机的生成树功能，或者开启某个端口的生成树功能。或者开启某个端口的生成树功能。62RSTP的可配参数的可配参数l生成树可配置参数包括生成树可配置参数包括:网桥的优先级（BridgePriority）端口的优先级（PortPriority）端口对应链路的路径开销（PortPathCost）三个重要的定时器参数（HelloTime/Max Age/ForwardDelay）整个交换网络的直径（BridgeDiameter）63可配参数的缺省值可配参数的缺省值参数名称参数名称参数名称参数名称缺省值缺省值缺省值缺省值值域值域值域值域配置视图配置视图配置视图配置视图BridgePrio

47、rityBridgePriority3276832768系统视图系统视图系统视图系统视图PortPriorityPortPriority1281280 010241024（步长步长步长步长：1616）PortPathCostPortPathCost20,00020,000Max AgeMax Age20s20s6 64040Hello TimeHello Time2s2s1 11010Forward DelayForward Delay15s15s4 43030Bridge DiameterBridge Diameter7 70 06144061440（步长步长步长步长：40964096）端口

48、视图端口视图端口视图端口视图端口视图端口视图端口视图端口视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图系统视图1 1200,000200,64修改交换机的优先级修改交换机的优先级l网桥网桥ID由两部分组成由两部分组成:BridgePriority+BridgeMacAddressl通过命令配置通过命令配置可以更改可以更改Bridge PriorityH3C stp priority bridge-priority 65配置端口开销配置端口开销【H3C私有标准私有标准】l从本网桥到根桥的路径上所有经过端口的端从本网桥到

49、根桥的路径上所有经过端口的端口开销之和为口开销之和为“根路径开销根路径开销”l通过命令通过命令配置可以配置可以改变端口开销的值改变端口开销的值H3C-Ethernet0/1 stp cost cost 链路速率链路速率链路速率链路速率推荐值推荐值推荐值推荐值推荐取值范围推荐取值范围推荐取值范围推荐取值范围值域值域值域值域=110kb/s=110kb/s1Mb/s1Mb/s10Mb/s10Mb/s100Mb/s100Mb/s1Gb/s1Gb/s10Gb/s10Gb/s100Gb/s100Gb/s1Tb/s1Tb/s10Tb/s10Tb/s200,000,000200,000,00020,000,

50、00020,000,0002,000,0002,000,000200,000200,00020,00020,0002,0002,00020020020202 220,000,00020,000,000200,000,000200,000,0002,000,0002,000,000200,000,000200,000,000200,000200,00020,000,00020,000,00020,00020,0002,000,0002,000,0002,0002,000200,000200,00020020020,00020,0002020200020002 22002001 120201 12