华为3Com培训中心ISSUE 1.0ISSUE 1.0D024 D024 生成树和快速生成树原理生成树和快速生成树原理3Com公司版权所有，未经授权不得使用与传播华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日学习目标l l了解了解STPSTP协议产生的背景协议产生的背景l l掌握掌握STPSTP工作原理工作原理l l掌握掌握RSTPRSTP工作原理工作原理l l熟练运用华为熟练运用华为STPSTP协议命令协议命令学习完本课程，您应该能够：学习完本课程，您应该能够：华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日课程内容第一节第一节 透明桥接概述透明桥接概述第二节第二节 STPSTP协议协议第三节第三节 RSTPRSTP协议协议第四节第四节 生成树协议的配置生成树协议的配置华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日透明网桥的应用l拓展LAN的能力l自主动态学习站点的地址信息l问题：一般的透明网桥不会对转发的报文做任何记号，这样，如果网络中存在回路，则有可能报文在回路中不断循环转发，造成网络拥塞华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日路径回环的产生LAN 1LAN 1LAN 2LAN 21 11 11 11 12 22 22 23 33 33 3华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日为什么引入生成树协议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l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ROOTROOT LAN ALAN ALAN BLAN BLAN CLAN CLAN DLAN DLAN ELAN E华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日课程内容第一节第一节 透明桥接概述透明桥接概述第二节第二节 STPSTP协议协议第三节第三节 RSTPRSTP协议协议第四节第四节 生成树协议的配置生成树协议的配置华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日生成树协议的基本原理l l基本思想：在网桥之间传递特殊的消息（配置消息），包含足够的信基本思想：在网桥之间传递特殊的消息（配置消息），包含足够的信息做以下工作：息做以下工作：从网络中的所有网桥中，选出一个作为根网桥（从网络中的所有网桥中，选出一个作为根网桥（RootRoot）计算本网桥到根网桥的最短路径计算本网桥到根网桥的最短路径对每个对每个LANLAN，选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥，负责所在，选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥，负责所在LANLAN上的数据转发上的数据转发网桥选择一个根端口，该端口给出的路径是此网桥到根桥的最佳路径网桥选择一个根端口，该端口给出的路径是此网桥到根桥的最佳路径选择除根端口之外的包含于生成树上的端口（指定端口）选择除根端口之外的包含于生成树上的端口（指定端口）华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日配置消息的内容l 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（BPDUBPDU）l l主要内容包括主要内容包括根网桥的根网桥的IdentifierIdentifier（RootIDRootID）从指定网桥到根网桥的最小路径开销（从指定网桥到根网桥的最小路径开销（RootPathCostRootPathCost）指定网桥的指定网桥的IdentifierIdentifier指定网桥的指定端口的指定网桥的指定端口的IdentifierIdentifier即（即（RootIDRootID，RootPathCostRootPathCost，DesignatedBridgeIDDesignatedBridgeID，DesignatedPortIDDesignatedPortID）华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日配置消息格式DMADMALLC HeaderLLC HeaderSMASMAL/TL/TPayloadPayloadl lDMA:DMA:目的目的MACMAC地址地址配置消息的目的地址是一个固定的桥配置消息的目的地址是一个固定的桥的组播地址（的组播地址（0x0180c20000000x0180c2000000）l lSMA:SMA:源源MACMAC地址地址即发送该配置消息的桥即发送该配置消息的桥MACMAC地址地址l lL/T:L/T:帧长帧长l lLLC Header:LLC Header:配置消息固定的链路头配置消息固定的链路头l lPayload:BPDUPayload:BPDU数据数据值值 域域占用字节占用字节协议协议IDID2 2协议版本协议版本BPDUBPDU类型类型标志位标志位根桥根桥IDID根路径开销根路径开销指定桥指定桥IDID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 2华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日配置消息的处理l l将各个端口收到的配置消息和自己的配置消息做比较，得出优先级最高将各个端口收到的配置消息和自己的配置消息做比较，得出优先级最高的配置消息更新本身的配置消息，主要工作有的配置消息更新本身的配置消息，主要工作有：选择根网桥选择根网桥RootIDRootID：最优配置消息的：最优配置消息的RootIDRootID计算到根桥的最短路径开销计算到根桥的最短路径开销RootPathCostRootPathCost：如果自己是根桥，则最短路：如果自己是根桥，则最短路径开销为径开销为0 0，否则为它所收到的最优配置消息的，否则为它所收到的最优配置消息的RootPathCostRootPathCost与收到该配置与收到该配置消息的端口开销之和消息的端口开销之和选择根端口选择根端口RootPortRootPort：如果自己是根桥，则根端口为：如果自己是根桥，则根端口为0 0，否则根端口为，否则根端口为收到最优配置消息的那个端口收到最优配置消息的那个端口选择指定端口：包括在生成树上处于转发状态的其他端口选择指定端口：包括在生成树上处于转发状态的其他端口l l从指定端口发送新的配置消息从指定端口发送新的配置消息华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日如何确定最优的配置消息l l假定有两条配置消息假定有两条配置消息C1C1和和C2C2，则：，则：如果如果C1C1的的RootIDRootID小于小于C2C2的的RootIDRootID，则，则C1C1优于优于C2C2如果如果C1C1和和C2C2的的RootIDRootID相同，但相同，但C1C1的的RootPathCostRootPathCost小于小于C2C2，则，则C1C1优于优于C2C2如果如果C1C1和和C2C2的的RootIDRootID和和RootPathCostRootPathCost相同，但相同，但C1C1的的TransmitIDTransmitID小于小于C2C2，则，则C1C1优于优于C2C2如果如果C1C1和和C2C2的的RootIDRootID、RootPathCostRootPathCost和和TransimitIdTransimitId相同，但相同，但C1C1的的PortIDPortID小于小于C2C2，则，则C1C1优于优于C2C2配置消息的优先级比较原则：配置消息的优先级比较原则：华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日一个接受并处理配置消息的例子l根据收到配置消息的优先级，选择Port4为根端口，选择Port1和Port2为指定端口，同时阻塞端口Port3和Port5。l从Port1和Port2发送新的配置消息：（23，15，81），其中，RootId = 23RootPathCost = 14+1 = 15RootPort = Port4Port 1Port 1Port 2Port 2Port 3Port 3 Port 4Port 4Port 5Port 5blockingblockingblockingblocking3232，0 0，32322323，1818，1231232323，1414，3213212323，1414，1001002323，1515，80 80 rootroot2323，1515，8181B81B812323，1515，8181华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日链路故障怎么办l lHello TimeHello Time网桥从指定端口以网桥从指定端口以Hello TimeHello Time为周期定时发送配置消息为周期定时发送配置消息l lMessage AgeMessage Age和和Max AgeMax Age端口保存的配置消息有一个生存期端口保存的配置消息有一个生存期Message Message AgeAge字段字段, , 并按时间并按时间递增递增. . 每当收到一个生存期更小的配置消息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则更新自己的配置消息. . 当一段时间未收到任何配置消息当一段时间未收到任何配置消息, , 生存期达到生存期达到Max Max AgeAge时时, , 网桥则认为网桥则认为该端口连接的链路发生故障该端口连接的链路发生故障, , 进行故障的处理进行故障的处理华为3COM合资公司 网络创造无限 2004年2月12日2323，1818，123123链路故障处理一lPort4的配置消息生存期超时了, 则抛弃该配置消息, 重新进行生成树计算, 选择Port3为新的根端口，而网桥81的配置消息没有变化Port 1