金宏威机密，未经允许，不得扩散STP和RSTP原理金宏威机密，未经允许，不得扩散学习目标学习完此课程，您将会： 描述STP生成树基本计算过程描述RSTP的基本计算过程描述RSTP端口状态的迁移2 2金宏威机密，未经允许，不得扩散第第1 1章章 环路引起的问题环路引起的问题第2章 生成树基本计算过程第3章 RSTP原理与配置3 3金宏威机密，未经允许，不得扩散交换机学习MAC地址表回顾4 4E0/2 E0/3E0/5E0/600-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10 . .E0/2 . .目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10 . .E0/5 . .PCA SWASWBPCB123金宏威机密，未经允许，不得扩散交换机转发流程回顾5 5E0/2 E0/3E0/5E0/600-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10 00-0D-56-BF-88-20 . .E0/2 E0/3 . .目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10 00-0D-56-BF-88-20 . .E0/5 E0/6 . .PCA SWASWBPCB654金宏威机密，未经允许，不得扩散环路引起的问题之一 ： 广播风暴6 6PCA SWASWB广播 12344金宏威机密，未经允许，不得扩散环路引起的问题之二 ： MAC地址表不稳定7 7E0/3E0/4E0/5E0/6PCA SWASWB00-0D-56-BF-88-10目的MAC地址目的端口E0/200-0D-56-BF-88-10E0/2 00-0D-56-BF-88-10E0/4错误目的端口金宏威机密，未经允许，不得扩散为什么引入生成树协议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 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8 8ROOTROOTLAN ALAN ALAN BLAN BLAN CLAN CLAN DLAN DLAN ELAN E金宏威机密，未经允许，不得扩散第1章 环路引起的问题第第2 2章章 生成树基本计算过程生成树基本计算过程第3章 RSTP原理与配置9 9金宏威机密，未经允许，不得扩散生成树协议的基本原理基本思想：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： 从网络中的所有网桥中，选出一个作为根网桥（Root Bridge/RB） 计算本网桥到根网桥的最短路径，选出根端口（Root Port/RP） 对每个LAN，选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥， 负责所在LAN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 选择除根端口之外的包含于生成树上的端口（指定端口， Designated Port/DP）1010金宏威机密，未经允许，不得扩散STP收敛过程1111lSTP收敛的3个步骤选举根网桥选举根端口选举指定端口lSTP收敛计算的依据最低的网桥ID最低到达根网桥的路径开销最低的发送方网桥ID最低的端口ID金宏威机密，未经允许，不得扩散生成树基本计算过程选举根交换机1212LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768. 00e0-fc41-425932768. 00e0-fc41-43b9Root Bridge非RB非RB金宏威机密，未经允许，不得扩散生成树基本计算过程选举非根交换机的RP1313LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768. 00e0-fc41-425932768. 00e0-fc41-43b9Root BridgeRoot PortRoot Port金宏威机密，未经允许，不得扩散生成树基本计算过程选举网段的DP 1414LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768. 00e0-fc41-425932768. 00e0-fc41-43b9LANA的指定端口LANB的指定端口RootLAND的 指定端口LANE的 指定端口LANC的 指定端口Alternate Port金宏威机密，未经允许，不得扩散交换机端口角色1515端口角色描 述Root Port根端口，是所在交换机上离根交换机最近的端口，处 于转发状态。Designated Port指定端口，转发所连接的网段发往根交换机方向的数 据和从交换机方向发往所连接的网段的数据。Alternate Port预备端口，不向所连网段转发任何数据。金宏威机密，未经允许，不得扩散端口状态变换1616ForwardingDisabledLearning端口开启端口禁用123322端口禁用 端口禁用端口禁用ListeningBlocking金宏威机密，未经允许，不得扩散端口状态描述1717端口状态描 述Disabled 端口没有启用此状态下端口不转发数据帧，不学习MAC地址表，不参与生 成树计算。Listening 侦听状态此状态下端口不转发数据帧，不学习MAC地址表，只参与生 成树计算，接收并发送BPDU。Blocking 阻塞状态此状态下端口不转发数据帧，不学习MAC地址表，此状态下 端口接收并处理BPDU，但是不向外发送BPDU。Learning 学习状态此状态下端口不转发数据帧，但是学习MAC地址表，参与计 算生成树，接收并发送BPDU。Forwarding 转发状态此状态下端口正常转发数据帧，学习MAC地址表，参与计算 生成树，接收并发送BPDU。金宏威机密，未经允许，不得扩散STP基本配置物理拓扑1818LANESWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootLANC的 指定端口E0/10E0/20E0/10E0/20E0/10E0/20金宏威机密，未经允许，不得扩散STP中的时间参数191915秒20秒15秒转发转发学习学习侦听侦听阻断阻断转发延迟转发延迟转发延迟转发延迟最大寿命最大寿命l Hello time :BPDU定期发送间隔 默认为2秒。l max age time :BPDU的最大老化 时间。交换机间接感知网络拓扑变 更的时间。默认为20秒。l forwarding delay :转发延迟。接 口从侦听状态进入学习状态或从学 习状态进入转发状态的等待时间。 默认为15秒。STP的收敛：直接网络拓扑变化收敛为30秒间接网络拓扑变化收敛为50秒金宏威机密，未经允许，不得扩散STP基本配置配置命令2020LANESWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootLANC的 指定端口E0/10E0/20E0/10E0/20E0/10E0/20Quidwaysysname SWA SWAstp enable SWAstp mode stp SWAstp priority 4096 Quidwaysysname SWB SWBstp enable SWBstp mode stp SWBstp priority 8192Quidwaysysname SWC SWCstp enable SWCstp mode stpE0/24金宏威机密，未经允许，不得扩散STP基本配置验证STP全局状态2121SWCdisplay stp Protocol mode: IEEE compatible STP“bridge ID (Pri.MAC): 32768.00e0-fc41-43b9The bridge times: Hello Time 2 sec, Max Age 20 sec, Forward Delay 15 secRoot bridge ID(Pri.MAC): 4096.00e0-fc41-4259Root path cost: 200Bridge bpdu-protection: disabledTimeout factor: 3金宏威机密，未经允许，不得扩散STP基本配置验证STP端口信息2222SWCdisplay stp interface Ethernet 0/20Port 20 (Ethernet0/20) of bridge is ForwardingPort spanning tree protocol: enabledPort role: Root PortPort path cost: 200Port priority: 128Designated bridge ID(Pri.MAC): 4096.00e0-fc41-4259The Port is a non-edged portConnected to a point-to-point LAN segmentMaximum transmission limit is 3 Packets / hello timeTimes: Hello Time 2 sec, Max Age 20 secForward Delay 15 sec, Message Age 0BPDU sent: 4TCN: 2, RST: 2, Config BPDU: 0BPDU received: 806TCN: 0, RST: 11, Config BPDU: 795金宏威机密，未经允许，不得扩散第1章 环路引起的问题第2章 生成树基本计算过程第3章 RSTPRSTP原理与配置原理与配置2323金宏威机密，未经允许，不得扩散生成树协议的不足端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的Forward Delay时间，所以网络拓扑结构改变之后需要至少两倍 的Forward Delay时间，才能恢复连通性。 如果网络中的拓朴结构变化频繁，网络会频繁的失去连 通性，这样用户就会无法忍受。2424金宏威机密，未经允许，不得扩散快速生成树协议RSTP快速生成树协议是从生成树协议发展而来，实现的基本 思想一致； 快速生成树具备生成树的所有功能； 快速生成树改进目的就是当网络拓扑结构发生变化时， 尽可能快的恢复网络的连通性。2525金宏威机密，未经允许，不得扩散RSTP交换机端口角色2626端口角色描述Root Port根端口，是所在交换机上离根交换机最近的端口，稳 定时处于转发状态。Designated Port指定端口，转发所连接的网段发往根交换机方向的数 据和从交换机方向发往所连接的网段的数据，稳定时 处于转发状态。Backup Port备份端口，不处于转发状态，所属交换机为端口所连 网段的指定交换机。Alternate Port预备端口，不处于转发状态，所属交换机不是端口所 连网段的指定交换机。金宏威机密，未经允许，不得扩散STP与RSTP端口的比较STP端口类型RSTP端口类型Designated PortDesignated PortRoot PortRoot PortDisabled PortDisabled PortAlternate PortBackup Port2727金宏威机密，未经允许，不得扩散预备端口和备份端口2828SWASWBSWCLANA32768. 00e0-fc16-ee4332768. 00e0-fc41-425932768. 00e0-fc41-43b9Root BridgeSWD32768. 00e0-fc22-715a Designated PortDesignated PortE0/1 E0/2Alternate PortBackup PortRoot PortRoot PortRoot Port金宏威机密，未经允许，不得扩散交换机端口状态2929端口状态描述Discard