Cisco基础：STP协议原理及配置

【内容摘要】一、stp概述stp（生成树协议）是一个二层管理协议。在一个扩展的局域网中参与stp的所有交换机之间通过交换桥协议数据单元bpdu（bridgeprotocoldataunit）来实现；为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥；为每个交换网段选择一台指定交换机；将冗余路径上的交换机置为blocking，来消除网络中的环路。ieee802.1d是最早关于stp的标准，它提供了网络的动态冗余切换机制。stp使您能……

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一、stp概述

stp（生成树协议）是一个二层管理协议。在一个扩展的局域网中参与stp的所有交换机之间通过交换桥协议数据单元bpdu（bridge protocol data unit）来实现；为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥；为每个交换网段选择一台指定交换机；将冗余路径上的交换机置为blocking，来消除网络中的环路。

ieee 802.1d是最早关于stp的标准，它提供了网络的动态冗余切换机制。stp使您能在网络设计中部署备份线路，并且保证：

* 在主线路正常工作时，备份线路是关闭的。

* 当主线路出现故障时自动使能备份线路，切换数据流。

rstp（rapid spanning tree protocol）是stp的扩展，其主要特点是增加了端口状态快速切换的机制，能够实现网络拓扑的快速转换。

1.1 设置stp模式

使用命令config spanning-tree mode可以设置stp模式为802.1d stp或者802.1w rstp.

1.2 配置stp

交换机中默认存在一个default stp域。多域stp是扩展的802.1d，它允许在同一台交换设备上同时存在多个stp域，各个stp域都按照802.1d运行，各域之间互不影响。它提供了一种能够更为灵活和稳定网络环境，基本实现在vlan中计算生成树。

1.2.1 创建或删除stp

利用命令create stpd和delete stpd可以创建或删除stp.

缺省的default stp域不能手工创建和删除。

1.2.2 使能或关闭stp

交换机中stp缺省状态是关闭的。利用命令config stpd可以使能或关闭stp.

1.2.3 使能或关闭指定stp的端口

交换机中所有端口默认都是参与stp计算的。使用命令config stpd port可以使能或关闭指定的stp端口。

1.2.4 配置stp的参数

运行某个指定stp的stp协议后，可以根据具体的网络结构调整该stp的一些参数。交换机中可以调整以下的stp协议参数：

* bridge priority

* hello time

* forward delay

* max age

另外每个端口上可以调整以下参数：

* path cost

* port priority

表1-1 配置stp参数的常用命令

1.2.5 显示stp状态

利用命令show stpd可以查看stp的状态，包括：

* bridgeid

* root bridgeid

* stp的各种配置的参数

利用命令show stpd port可以显示端口的stp状态，包括：

* 端口状态

* designated port

* 端口的各种配置参数

在缺省的cisco stp模式中，每个vlan定义一个stp.

ieee802.1q标准是在整个交换vlan网络中使用一个stp，但并不排除在每个vlan中实现stp.

1vlan与生成树的关系

＞ieee通用生成树（cst）

＞cisco per vlan生成树（pvst）

＞带cst的cisco per vlan生成树（pvst＋）

cst是ieee解决运行虚拟局域网vlan生成树的方法。cst定义，整个第2层交换网络所有实现了的vlan，仅使用一个生成树实例。这个生成树实例运行在整个交换局域网上。

pvst是解决在虚拟局域网上处理生成树的cisco特有解决方案。pvst为每个虚拟局域网运行单独的生成树实例。一般情况下pvst要求在交换机之间的中继链路上运行cisco的isl.

pvst＋是cisco解决在虚拟局域网上处理生成树问题的另一个方案。pvst＋允许cst信息传给pvst，以便与其他厂商在vlan上运行生成树的实现方法进行操作。

2按vlan生成树（pvst）

为每个vlan建立一个独立的生成树实例（pvst）。

生成树算法计算整个交换型网络的最佳无环路径。

pvst的优点：

＞生成树拓扑结构的总体规模减少。

＞改进了生成树的扩展性，并减少了收敛时间。

＞提供更快的收敛恢复能力和更高的可靠性。

pvst的缺点：

＞为了维护针对每个vlan而生成的生树，交换机的利用率会更高

＞为了支持各个vlan的bpdu，需要占用更多的trunk链路带宽

生成树仅可运行在64个vlan上。

3公共生成树（cst）

cst是ieee在虚拟局域网上处理生成树的特有方法，这是一种vlan解决方案，称为单一或者公共生成树。生成树协议运行在vlan1即缺省的vlan上。所有的交换机都举出同一个根网桥，并建立与该根网桥的关系。

公共生成树不能针对每个vlan来优化根网桥的位置。

公共生成树优点：

＞最小数量的bpdu通信，带宽占用少。

＞交换机负载保持最小。