數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第二版電子教案西南(編輯修改稿)
2025-06-15 13:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 更低端口號(hào)的端口，以保證建立一個(gè)唯一的生成樹。 ? 根路徑花費(fèi)：對(duì)于每個(gè)橋，到根橋的具有最少花費(fèi)的路徑（該路徑由網(wǎng)橋的根端口開始）的花費(fèi)就是橋的根路徑花費(fèi)。 ? 選取橋： – 在每個(gè) LAN中都有一個(gè)橋被選為選取橋。這個(gè)橋是在那個(gè) LAN中具有最少的到根橋的路徑花費(fèi)的橋。 – 只有這個(gè)選取橋允許把幀轉(zhuǎn)發(fā)給那個(gè) LAN或把來自于那個(gè) LAN的幀轉(zhuǎn)發(fā)出去。 ? 選取端口： – 選取橋的那個(gè)用來把橋連接到該 LAN上的端口稱為選取端口。 – 對(duì)于所有根橋連接的 LAN而言，根橋就是選取橋。 – 所有到達(dá) LAN或從 LAN出發(fā)的互連網(wǎng)中的通信都要經(jīng)過選取端口。 生成樹算法中的 BPDU消息 ? 生成樹算法要求網(wǎng)橋之間通過橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ BPDU）交換信息 – 該 BPDU被送到在同一個(gè) LAN上的所有其它橋 – 每個(gè) BPDU由下列信息組成： ? 產(chǎn)生該 BPDU消息的橋標(biāo)識(shí) ? 發(fā)送該 BPDU消息的端口標(biāo)識(shí) ? 產(chǎn)生該 BPDU消息的橋所了解到的根橋標(biāo)識(shí) ? 到根橋的路徑花費(fèi)：直接連接到根橋的端口花費(fèi)一般為 0。 生成樹算法的基本步驟 ? 生成樹的構(gòu)造的基本步驟： – 首先決定根橋：標(biāo)識(shí)最低的網(wǎng)橋被選為生成樹的根 – 然后決定所有其它橋的根端口 ? 橋到根橋的最短路徑上的端口就是根端口 ? 如果有兩個(gè)端口有同樣的花費(fèi)，則選擇具有更低端口號(hào)的端口 – 最后決定每個(gè) LAN的選取橋和選取端口： ? LAN上的具有最少根路徑花費(fèi)的網(wǎng)橋就是選取橋，如果有兩個(gè)或多個(gè)橋具有同樣的根路徑花費(fèi)，具有最高優(yōu)先級(jí)的橋選取為選取橋。 ? 如果選取橋有兩個(gè)或多個(gè)端口連在這個(gè) LAN上，具有最低端口標(biāo)識(shí)的端口被作為選取端口。 ? 只有選取橋允許執(zhí)行其選取端口連接的 LAN的幀轉(zhuǎn)發(fā)過程 生成樹算法的基本步驟（續(xù)） ? 開始所有橋都認(rèn)為自己是根橋。每個(gè)橋都會(huì)在它連接的每個(gè) LAN上廣播一個(gè) BPDU來宣告這個(gè)信息 – 其他橋收到該 BPDU后，比較根橋 ID的大小，如果新的根橋更小，則更新根橋 BID；否則發(fā)送一 BPDU給新啟動(dòng)的橋，新的橋?qū)⒏赂鶚颉? ? 直接連到根橋上的那些 LAN上的所有橋可以決定它們的根端口（那個(gè)具有到根橋的最少路徑花費(fèi)的端口）。這些橋接著在它所連接的其它 LAN（除了它的根端口所在的其它 LAN）上廣播一個(gè) BPDU，在轉(zhuǎn)發(fā) BPDU時(shí)更新其中包括的根路徑花費(fèi)，宣稱它離根橋有一個(gè)跳段。 – 如此繼續(xù)，每個(gè)橋都可以決定自己的根路徑花費(fèi)和根端口 – 對(duì)根橋來說，其所有端口花費(fèi)為 0，對(duì)于所有根橋連接的 LAN而言，根橋就是選取橋，而根橋的所有端口則為選取端口。 生成樹算法的基本步驟（續(xù)） ? 在任一 LAN中，宣稱最靠近根的橋（具有最少的到根橋的路徑花費(fèi)的橋）成為選取橋。如果收到一個(gè)具有更小路徑花費(fèi)或者路徑花費(fèi)相同但 BID更小的 BPDU則說明自身不是該端口直接連接的 LAN的選取橋 – 知道了選取橋，也就知道選取橋直接連接到該 LAN上的端口就是選取端口，如果選取橋有多個(gè)端口連接到該 LAN，則把具有更小端口號(hào)的端口作為選取端口。 – 只有每個(gè) LAN中的選取橋允許向其選取端口連接的該 LAN轉(zhuǎn)發(fā)幀，設(shè)置為轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。而其他橋中所有端口置為阻塞狀態(tài)，不允許轉(zhuǎn)發(fā)幀。 ? 系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，只有根橋定期產(chǎn)生 BPDU，各個(gè) LAN中只有選取橋通過選取端口轉(zhuǎn)發(fā) BPDU消息。如果生成樹中的某個(gè)網(wǎng)橋出故障，下游的網(wǎng)橋?qū)o法收到 BPDU消息，在等待一定時(shí)間的超時(shí)后，下游的網(wǎng)橋?qū)⑿Q自己就是根橋，從而重新開始配置生成樹的過程。 生成樹算法的基本步驟（續(xù)） ? 任何時(shí)候一個(gè)橋從某個(gè)端口收到一個(gè) BPDU時(shí)，要判斷是否是一個(gè)“更好”的 BPDU消息： – 收到的 BPDU標(biāo)識(shí)一個(gè)具有更小 BID的根橋的 BPDU。這說明自己不是根橋，從而停止生成 BPDU，只轉(zhuǎn)發(fā)來自其他橋的消息；在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)當(dāng)然要更新路徑花費(fèi)（加上連接到該 LAN上的端口花費(fèi)） – 如果收到的 BPDU標(biāo)識(shí)同一個(gè)根橋，但是具有更小的路徑花費(fèi)，或者根橋 BID和路徑花費(fèi)相同，但是發(fā)送該 BPDU的橋 BID更小。這說明自己不是該 LAN的選取橋，停止通過該端口轉(zhuǎn)發(fā) BPDU消息。 例子 ? 用三元組來表示一個(gè)BPDU消息， (Y,D,X)表示橋 X發(fā)送的 BPDU消息，其中到根橋 Y的花費(fèi)為D，假設(shè)所有網(wǎng)橋開始加電，都宣稱自己是根橋： 1. B3收到 B2來的 BPDU消息 (B2,0,B2)； 2. 因?yàn)?23，因此 B3接受B2為根橋； B3 B2 B5 B7 B1 B6 B4 A B C D E F G H I J K 3. 接著 B3轉(zhuǎn)發(fā)該 BPDU，在轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)更新路徑花費(fèi)，因此 B3往 LAN A轉(zhuǎn)發(fā) BPDU(B2,1,B3)，該BPDU將被 B5收到； 4. 同時(shí)這個(gè)時(shí)候 B2收到 B1來的 BPDU消息，發(fā)現(xiàn) B1的 BID更小，因此接受 B1為根橋，同時(shí)往 LAN C轉(zhuǎn)發(fā) BPDU消息 (B1,1,B2)，該 BPDU將被 B3接收； 5. B5也收到
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