【正文】 阻塞端口 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號(hào)橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場(chǎng)中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號(hào)翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 在 RSTP 中，引入了兩個(gè)新的端口角色，替換端口和備份端口。 下圖所示的情況是一個(gè)典型的非邊緣指定端口快速協(xié)議狀態(tài)遷移的例子。那么響應(yīng)握手的網(wǎng)橋的非邊緣指定端口也需要向下游發(fā)起 握手，重復(fù)這個(gè)過(guò)程。不過(guò)握手的擴(kuò)散往往使情況糟糕一點(diǎn)，最壞的情況是：握手從網(wǎng)絡(luò)的一邊開(kāi)始，擴(kuò)散到網(wǎng)絡(luò)的另一邊，比如網(wǎng)絡(luò)的直徑為 7 的情況，最多要經(jīng)過(guò)六次握手，網(wǎng)絡(luò)的連通性才能被恢復(fù)。 SW2 換成了支持 RSTP 的 SW3，但由于 SW1 仍然發(fā)送 STP BPDU，導(dǎo)致兩臺(tái)支持 RSTP 的交換機(jī)運(yùn)行著 STP。由于交換機(jī) 4 不包含 vlan10，無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā) vlan10 的數(shù)據(jù)包，這樣 SW1 的 vlan10 就無(wú)法與 SW2 的 vlan10 進(jìn)行通訊。 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號(hào)橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場(chǎng)中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號(hào)翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 MSTP 運(yùn)行示例 IST 首先劃分 MST region,三臺(tái)交換機(jī)上分別創(chuàng)建了 vlan 10,20,其中 vlan10,20 屬于 instance 1， vlan 30,40屬于 instance 2，配置如下： spanningmst configration instance 1 vlan 10 instance 1 vlan 30 name test (名稱自定義，但必須保持一致 )可選配置 revision 1 （號(hào)碼必須保持一致）可選配置 配置三臺(tái)交換機(jī)上各實(shí)例的優(yōu)先級(jí) SW1 spanningtree instance 0 priority 4096 SW1 spanningtree instance 1 priority 4096 SW1 spanningtree instance 2 priority 8192 SW2 spanningtree instance 0 priority 4096 SW2 spanningtree instance 1 priority 8192 SW2 spanningtree instance 2 priority 4096 SW3 上保持默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)配置即 32768 完成了如上的配置之后，經(jīng)過(guò) BPDU的交流， IST 就生成了，而各個(gè) instance 也生成 了獨(dú)立的生成樹(shù) (MSTI) instace 0 的拓?fù)淝闆r 選舉根橋： SW1 具有最高優(yōu)先級(jí) 4096 選為根橋， SW2 和 SW3 更新自己的配置消息。 MSTP region的劃分 MST 配置名稱（ name）：最長(zhǎng)可用 32 個(gè)字節(jié)長(zhǎng)的字符串來(lái)標(biāo)識(shí) MSTP region。過(guò)短的 Hello Time 導(dǎo)致頻繁發(fā)送配置消息，增大交換機(jī) CPU和網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)?？偨Y(jié)一下： ：在發(fā)送配置消息中有一個(gè)域攜帶了協(xié)議版本號(hào)。 SW1 SW2 proposal SW1 SW2 proposal agree SW1 SW2 proposal agree 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號(hào)橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場(chǎng)中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號(hào)翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 RSTP 的性能 快速生成樹(shù)改進(jìn)后的性能歸納如下： ，并且有一個(gè)備用的端口可以成為新的根端口的話，那么故障恢復(fù)的時(shí)間就是根端口的切換時(shí)間，無(wú)需延時(shí)，無(wú)需傳遞配置消息，只是一個(gè)處理的延時(shí)。 不過(guò)這種快速狀態(tài)遷移需要一個(gè)前提條件：發(fā)起握手的端口與響應(yīng)握手的端口之間是一條點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路。 BackupPort： DesignatePort 的備份口，當(dāng)一個(gè)網(wǎng)橋有兩個(gè)端口都連在一個(gè) LAN 上，那么高優(yōu)先級(jí)的端口為 DesignatedPort，低優(yōu)先級(jí)的端口為 BackupPort。 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號(hào)橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場(chǎng)中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號(hào)翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 RSTP 改進(jìn) 快速生成樹(shù)從三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)“快速”功能： ：如果舊的根端口已經(jīng)知道自己不再是根端口了，并進(jìn)入阻塞狀態(tài)，且此時(shí)新的根端口連接的網(wǎng)段的指定端口正處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。 ：根網(wǎng)橋收到拓?fù)涓淖兺ㄖ?，或者自己發(fā)現(xiàn)拓?fù)涓淖冎?，則在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，再以 hello time 為周期定時(shí)想其他網(wǎng)橋發(fā)送的配置消息中，攜帶一個(gè)拓?fù)涓淖兊臉?biāo)志位。 如果地 址表的老化時(shí)間值大于生成樹(shù)計(jì)算所需的時(shí)間，需要有兩個(gè)超時(shí)時(shí)間值。 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號(hào)橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場(chǎng)中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號(hào)翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 端口狀態(tài)遷移 圖中顯示了端口的五種狀態(tài)的遷移 關(guān)系。 鏈路故障處理示例 Port4 的配置消息生存期 (Message Age 達(dá)到 Max Age)超時(shí)了，則拋棄該配置信息，重新進(jìn)行生成樹(shù)計(jì)算，選擇 Port3 為新的根端口，而該網(wǎng)橋的配置信息沒(méi)有發(fā)生變化，仍為 (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 Root Designate Designate 23， 15， 50 23， 15， 50 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號(hào)橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場(chǎng)中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號(hào)翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 Port3 的配置消息生存期也超時(shí)了，則拋棄該配置信息，重新進(jìn)行生成樹(shù)計(jì)算，選擇 Port2 為新的根端口，該網(wǎng)橋的配置信息變 為 (23,19,50) 臨時(shí)環(huán)路的問(wèn)題 當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，新的配置消息要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)延才能傳播到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在所有網(wǎng)橋收到這個(gè)變化的消息之前，會(huì)有兩種可能存在： 若舊拓?fù)渲刑幱谵D(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的端口還沒(méi)發(fā)現(xiàn)自己應(yīng)該在新的拓?fù)渲型Ｖ罐D(zhuǎn)發(fā)，則可能存在臨時(shí)的環(huán)路 若舊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中阻塞的端口還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)自己應(yīng)該在新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中開(kāi)始轉(zhuǎn)發(fā)，則可能造成網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)失去連通性 這兩種可能會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成不利的影響，為此成樹(shù)算法的定時(shí)器策略提供了一種很好的解決方案 臨時(shí)環(huán)路 的避免 端口由阻塞狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)時(shí)，要經(jīng)過(guò) 一定時(shí)間的延時(shí)，這個(gè)時(shí)間起碼是配置消息傳播到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所需最大時(shí)間的兩倍 定義 Forward 為配置消息傳播到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最大時(shí)延 ，設(shè)計(jì)中間狀態(tài)：處于中間狀態(tài)的端口只是學(xué)習(xí)站點(diǎn)的地址信息，但不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；端口從阻塞狀態(tài)經(jīng)過(guò) Forward Delay 的延時(shí)后進(jìn)入中間狀態(tài)； 再經(jīng)過(guò) Forward Delay 的延時(shí)后才能進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。 那么根據(jù)這個(gè)原則，我們可以從 上面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中挑出那些是根端口。用自己的配置 消息 與從各端口（除根端口外的其他端口）收到的配置 消息 進(jìn)行比較，如果自己的配置 消息 優(yōu)于從端口上收到的配置 消息 ，則把自己的這個(gè)端口置為指定端口，并發(fā)送自己的配置 消息 。 配置消息的處理 那么我們是如何根據(jù) 配置消息 優(yōu)先級(jí)比較的結(jié)果計(jì)算生成樹(shù)的呢 ?主要分如下的幾個(gè)步驟進(jìn)行： RootID:最優(yōu)配置消息的 RootID RootPathCost:如果自己是根橋 ,則最短路徑開(kāi)銷(xiāo)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(kāi)銷(xiāo)之和 . :更新 RootID、 RootPathCost 等參數(shù)，交換機(jī)繼續(xù)廣播發(fā)送新配置 消息 。 如上圖所示，將冗余的鏈路阻斷，形成一個(gè)無(wú)環(huán)的拓?fù)洌?dāng)某條活動(dòng)鏈路斷開(kāi)時(shí)，激活被阻斷的冗余鏈路以恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的連通。 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 : 1．從 網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)橋中 ,選出一個(gè)作為根網(wǎng)橋 (root) 2．計(jì)算本網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的最短路徑 3．對(duì)每個(gè) LAN,選出離根橋最近的那個(gè)網(wǎng)橋作為指定網(wǎng)橋 ,負(fù)責(zé)所在 LAN 上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 4．網(wǎng)橋選擇一個(gè)根端口 ,該端口給出的路徑是次網(wǎng)橋到根橋的最短路徑 5．選擇除根端口之外的轉(zhuǎn)發(fā)端口 指定端口 配置消息介紹 配置消息也被稱作橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 (BPDU)，它主要包括以下內(nèi)容：即橋接網(wǎng)絡(luò)中的根橋 ID，從指定網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的最小路徑開(kāi)銷(xiāo)，指定網(wǎng)橋 ID和指定端口 ID四項(xiàng)內(nèi)容。 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(gè)端口 :包括在生成樹(shù)上處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的其他端口 配置消息的優(yōu)先級(jí)比較原則 假定有兩條配置消息 C1 和 C2,則 : C1 的 RootID 小于 C2 的 RootID,則 C1 優(yōu)于 C2 C1 和 C2 的 RootID 相同 ,但 C1 的 RootPathCost小于 C2,則 C1 優(yōu)于 C2 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 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 需要說(shuō)明的是，如果前三者都相同，表明發(fā)送網(wǎng)橋的兩個(gè)端口連接到一個(gè)物理 LAN 上。如果自己的配置 消息 不如從端口上收到的配置 消息 ， 則把自己的這個(gè)端口置為阻塞狀態(tài)。 SW1 BID=1 SW2 BID=2 SW4 BID=4 SW5 BID=5 SW6 BID=6 SW3 BID=3 SW6 BID=6 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號(hào)橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場(chǎng)中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號(hào)翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 3． 選舉指定端口 。 port 1 port 2 port 3 port 4 BridgeID=50 32， 0， 32 23， 18， 20 23， 14， 80 23， 14， 70 Root Designate 23， 19， 50 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號(hào)橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園