
STP 协议
🤔 什么是 STP?
STP(Spanning Tree Protocol)是运行在交换机上的二层破环协议,冗余网络虽能消除单点故障,但会引发广播风暴、帧重复和MAC 表震荡。STP(生成树协议)通过构建无环树形拓扑解决此问题,是 IEEE 802.1D 定义的二层破环公有协议。
作用
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消除二层网络冗余路径导致的环路(广播风暴、MAC 表震荡、帧重复)
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构建无环树形拓扑,逻辑阻塞冗余链路
标准:IEEE 802.1D(公有协议)
部署范围:交换机 / 路由器 /WLAN 设备(思科默认启用
🎏 选举
从环形网络拓扑结构到树形结构,总体来说有三个要素:根桥、根端口和指定端口。
根桥(Root Brideg)
对于一个 STP 网络,根桥在全网中只有一个,它是整个网络的逻辑中心,但不一定是物理中心。在进行根桥的选择时,一般会选择性能高、网络层次高的交换设备作为根桥。根桥会根据网络拓扑的变化而动态变化。在配置 STP 过程中,建议手动配置根桥和备份根桥。请配置最核心的交换设备为根桥,以保证 STP 二层网络的稳定性,否则新接入设备可能会触发 STP 根切换,从而导致业务短暂中断。
根端口(Root Port)
去往根桥路径开销最小的端口,根端口负责向根桥方向转发数据,这个端口的选择标准是依据路径开销判定。在一台设备上所有使能 STP 的端口中,根路径开销最小者,就是根端口。很显然,在一个运行 STP 协议的设备上根端口有且只有一个,根桥上没有根端口。
指定端口(Designate Port)
指定桥向本设备转发配置消息(BPDU 报文)的端口或者指定桥向本网段转发配置消息的端口。
阻塞端口(Blocking Port)
防止形成环路,剩下没有选中的端口就作为阻塞端口。
🎭接口状态
状态过渡时间:
非自身链路出现故障的情况下,接口从阻塞状态变成转发状态需要 50s
自身链路出现故障的情况下,接口从阻塞状态变成转发状态需要多 30s
禁用状态
接口是 down
阻塞状态
是一个稳定的状态,阻塞接口就是属于阻塞状态,过渡时间 20s
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可以接收 BPDU
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不能发送 BPDU
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不能进行 MAC 地址学习
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不会转发业务数据
侦听状态
是一个过渡状态,过渡时间 15s
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可以接收 BPDU,也可以发送 BPDU
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不可以进行 MAC 地址学习
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不能转发业务数据
学习状态
是一个过渡状态,过渡时间 15s
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可以收发 BPDU
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可以进行 MAC 地址学习
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不能转发业务数据
转发状态
是一个稳定状态,根端口、指定端口都是处于转发状态
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可以收发 BPDU
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可以进行 MAC 地址学习
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可以转发业务数据
🌳生成树的特性机制
portfast(思科)和边缘端口(华为华三),使连接终端的接口接入设备的时候不需要进行 30s 的等待时间,直接进行转发状态,一般部署在交换机连接终端设备的接口上。