【正文】 能進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。,第3頁,課程目標,通過本課程的學習，您可以掌握如下知識點： 生成樹協(xié)議的工作原理 三種生成樹(STP、RSTP、MSTP)協(xié)議的特性 生成樹協(xié)議在實際工程中的具體應用,第4頁,提 綱,生成樹協(xié)議綜述 STP協(xié)議概述 RSTP協(xié)議概述 MSTP協(xié)議概述 生成樹協(xié)議在實際工程中的應用,第5頁,生成樹綜述,生成樹協(xié)議的產(chǎn)生背景,LAN 1,LAN 2,存在單點故障,冗余的設(shè)計又會帶來環(huán)路,導致廣播風暴,第6頁,生成樹綜述,生成樹協(xié)議的分類 生成樹協(xié)議的分類，按照產(chǎn)生的時間先后順序為STP、RSTP、MSTP 生成樹協(xié)議所遵循的IEEE標準 三種生成樹所遵循的IEEE標準分別為STPIEEE 802.3d，RSTPIEEE 802.3W，MSTPIEEE 802.3S,第7頁,提 綱,生成樹協(xié)議綜述 STP協(xié)議概述 RSTP協(xié)議概述 MSTP協(xié)議概述 生成樹在實際工程中的應用,第8頁,STP概述,STP是怎樣的一個協(xié)議呢? 通過阻斷冗余鏈路將一個有環(huán)路的橋接網(wǎng)絡(luò)修剪成一個無環(huán)路的樹型拓撲結(jié)構(gòu),這樣既解決了環(huán)路問題，又能在某條活動(active)的鏈路斷開時, 通過激活被阻斷的冗余鏈路重新修剪拓撲結(jié)構(gòu)以恢復網(wǎng)絡(luò)的連通.,LAN 1,LAN 2,該鏈路處于阻塞狀態(tài),該鏈路重新被激活,第9頁,STP工作原理,基本思想:在網(wǎng)橋之間傳遞配置消息(BPDU),網(wǎng)橋利用收到的配置消息做以下工作: 從網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)橋中,選出一個作為根網(wǎng)橋(root) 計算本網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的最短路徑 網(wǎng)橋選擇一個根端口,該端口給出的路徑是此網(wǎng)橋到根橋的最短路徑 選擇除根端口之外的轉(zhuǎn)發(fā)端口（指定端口）,第10頁,配置消息介紹,配置消息也被稱做橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元(BPDU) 主要內(nèi)容包括: 根網(wǎng)橋的Identifier(RootID) 從本網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的最小路徑開銷(RootPathCost) 發(fā)送該配置消息的網(wǎng)橋的Identifier 發(fā)送該配置消息的網(wǎng)橋的指定端口的Identifier 即(RootID, RootPathCost, BridgeID, PortID),第11頁,配置消息格式,DMA:目的MAC地址 配置消息的目的地址是一個固定的組播地址(0x0180c2000000) SMA:源MAC地址 即發(fā)送該配置消息的橋MAC地址 L/T:幀長 LLC Header:配置消息固定的鏈路頭 Payload:BPDU數(shù)據(jù),第12頁,如何利用配置消息工作?,主要工作有: 選擇根橋RootID:最優(yōu)配置消息的RootID 計算到根橋的最短路徑開銷RootPathCost:如果自己是根橋,則最短路徑開銷為0,否則為它所收到的最優(yōu)配置消息的RootPathCost與收到該配置消息的端口開銷之和. 更新配置消息:更新RootID、RootPathCost等參數(shù)，交換機繼續(xù)廣播發(fā)送新配置信息。 選擇根端口RootPort:如果自己是根橋,則根端口為0,否則根端口為收到最優(yōu)配置消息的那個端口 選擇指定端口:包括在生成樹上處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的其他端口 從指定端口發(fā)送更優(yōu)的配置消息,第13頁,如何確定最優(yōu)的配置消息,配置消息的優(yōu)先級比較原則: 假定有兩條配置消息C1和C2,則: 如果C1的RootID小于C2的RootID,則C1優(yōu)于C2 如果C1和C2的RootID相同,但C1的RootPathCost小于C2,則C1優(yōu)于C2 如果C1和C2的RootID和RootPathCost相同,但C1的發(fā)送網(wǎng)橋ID小于C2,則C1優(yōu)于C2 如果C1和C2的RootID、RootPathCost和發(fā)送網(wǎng)橋ID相同,但C1的發(fā)送網(wǎng)橋的PortID小于C2,則C1優(yōu)于C2,第14頁,配置消息處理示例一,根據(jù)收到的配置消息,選舉了根橋（橋ID=23）,更新自己的配置消息為(23,15,50) 接收到最優(yōu)配置消息的端口為根端口，選擇Port4為根端口 用自己更新后的配置消息與從PortPortPort3上收到的配置消息比較，比較結(jié)果:自己的配置消息優(yōu)于從PortPort2收到的配置消息，從Port3上收到的配置消息優(yōu)于自己的配置消息，因此將PortPort2置為指定端口, 將Port3置為阻塞端口 從Port1和Port2發(fā)送新的配置消息(23,15,50),port 1,port 2,port 3,port 4,BridgeID=50,32，0，32,23，18，20,23，14，80,23，14，70,Blocking,Root,Designate,Designate,23，15，50,23，15，50,第15頁,鏈路故障處理,Hello Time 網(wǎng)橋從指定端口以Hello Time為周期定時發(fā)送配置消息。,第20頁,端口狀態(tài),第21頁,端口狀態(tài)遷移,(1)端口enabled (2)端口disabled (3)端口被選為根端口或指定端口,Disabled,Listening,Blocking,Learning,Forwarding,(4)端口被選為備用端口（阻塞） (5)Forward Delay延時,（1）,（2）,（5）,（1，2）,（4）,（5）,（1，2）,（3）,（4）,（4）,（1，2）,（1，2）,第22頁,MAC地址信息的生存期,拓撲改變時仍然存在的問題 拓撲結(jié)構(gòu)改變會使站點在生成樹中的相對位置發(fā)生移動，那么網(wǎng)橋原來學習到的MAC地址信息就可能變得不正確 在生成樹協(xié)議中地址有兩個生存期： 拓撲穩(wěn)定的時候用較長的生存期 拓撲改變的時候用較短的生存期 網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生改變的時候，并不是所有的網(wǎng)橋能夠發(fā)現(xiàn)這一變化，所以需要把拓撲改變的信息通知到整個網(wǎng)絡(luò)。,RootBridge,根端口,指定端口,替換端口,第30頁,RSTP改進一,新的端口角色的引入 備份端口(BackupPort)：DesignatePort的備份口，當一個網(wǎng)橋有兩個端口都連在一個LAN上，那么高優(yōu)先級的端口為DesignatedPort，低優(yōu)先級的端口為BackupPort。 第二種改進的效果：網(wǎng)絡(luò)連通性可以在交換兩個配置消息的時間內(nèi)恢復，即握手的延時。,SW1(RSTP),SW2(STP),STP BPDU,STP BPDU,SW1(RSTP),SW3(RSTP),STP BPDU,STP BPDU,第37頁,RSTP與STP的兼容,RSTP提供了protocolmigration 功能來強制發(fā)RSTP BPDU，這樣SW1 強制發(fā)了RSTPBPDU，SW3 就發(fā)現(xiàn)與之互連的網(wǎng)橋是支持RSTP 的，于是兩臺交換機開始運行RSTP,SW1(RSTP),SW3(RSTP),RSTP BPDU,RSTP BPDU,第38頁,RSTP可配置的相關(guān)參數(shù),RSTP（同STP）可配置參數(shù)包括： 網(wǎng)橋的優(yōu)先級（BridgePriority） 端口的優(yōu)先級（PortPriority） 端口對應鏈路的路徑開銷（PortPathCost） 三個重要的定時器參數(shù)（HelloTime/Max Age/Forward Delay）,第39頁,相關(guān)參數(shù)的默認值,第40頁,RSTP相關(guān)配置配置橋優(yōu)先級,如果網(wǎng)絡(luò)中的所有交換機都保持默認配置，即所有的交換機都具有相同的優(yōu)先級，那么MAC地址小的交換機將具有最小的BridgeID，將被選舉為根橋，但該交換機未必是理想的根橋，可以更改網(wǎng)橋的優(yōu)先級手動指定根橋： 配置方法為: Switch(config)spanningtree priority priority,第41頁,RSTP相關(guān)配置配置Hello Time,Hello Time的配置需要注意： 較長的Hello Time可以降低生成樹計算的消耗；較短的Hello Time可以在丟包率較高的時候，增強生成樹的健壯性。 配置方法為：Switch(config)spanningtree maxage interval,第43頁,RSTP相關(guān)配置配置端口的Forward Delay,Forward Delay的配置需要注意： 過長的Forward Delay會導致生成樹的收斂太慢； 過短的Forward Delay可能會在拓撲發(fā)生改變的時候，引入暫時的環(huán)路。 MSTP是基于實例來進行無環(huán)拓撲計算，既避免了環(huán)路的產(chǎn)生，也能讓相同vlan 間的通訊不受影響。 MST instance—vlan 的對應表：每臺交換機都最多可以新增64 個instance，instance 0 是強制存在的，用戶還可以按需要分配14094 個vlan 屬于不同的instance（0－64），未分配的vlan 缺省就屬于instance 0。,第66頁,MS