STP（生成树）的概述和工作原理

2024-08-27 12:36:29

一、STP的简介

二、STP的概述

三、STP的工作原理

四、生成树的算法

五、BPDU（桥协议数据单元）

六、STP收敛

TP简介

STP - Spanning Tree Protocol（生成树协议）

逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生
当线路故障，阻塞接口被激活，恢复通信，起备份线路的作用

二、STP的概述

交换网络环路的产生

广播风暴的形
成多帧复制
MAC地址表紊乱

三、STP工作原理

生成树算法及验证
BPDU（桥协议数据单元）
STP的收敛

四、生成树的算法

1、生成树算法分为3个步骤

选择根网桥（Roo Bridge）
选择根端口（Root Ports）
选择指定端口（Designated Ports）

2、网桥ID（BID）

网桥ID是唯一的

选择交换网络中网桥ID最小的交换机成为根网桥

3、以此拓扑为例，介绍STP的计算过程

根据网桥ID选择根网桥

4、选择根端口的依据

到根网桥最低的根路径成本
直连的网桥ID
最小端口ID最

小根路径成本：

网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和

5、带宽与路径成本的关系

6、端口ID

7、在非根网桥上，选择一个根端口（RP）

8、指定端口

根桥上的端口全是指定端口
在每个网段上，选择1个指定端口

非根桥上的指定端口，选择顺序。

根路径成本较低
所在的交换机的网桥ID的值较小端口
ID的值较小

9、在每个网段选择一个指定端口（DP）

既不是根端口也不是指定端口，STP将这个端口阻塞（block）

10、最终形成逻辑结构无环拓扑

三层交换机的生成树协议选举

五、BPDU桥协议数据单元

Bridge Protocol Data Unit -桥协议数据单元

使用组播发送BPDU

BPDU类型

配置BPDU
拓扑变更通告（TCN）BPDU

BPDU报文字段

根网桥ID、根路径成本、发送网桥ID、端口ID

STP利用BPDU选择根网

当交换机启动时，假定自己是根网桥，在向外发送的BPDU中根网桥ID字段填写自己的网桥ID

六、STP的收敛

交换机端口的STP状态

生成树计时器

STP的计时器

Hello时间
转发延迟
最大老化时间

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