生成树协议
简述
产生条件：既要提供网络的冗余性以及健壮性还要避免多帧复制，广播风暴，MAC地址紊乱。
?MAC地址紊乱
如图，根据交换机的工作原理，初始状态没有MAC地址表，F5收到PC1发出的数据帧后，将PC1的MAC地址与F5绑定，然后查找MAC地址，如果没有，那么将泛洪，当SW2从F2收到后又从F3传回，F4接口收到后，将PC1的MAC 地址与F4接口绑定，造成MAC地址紊乱，从而影响数据转发。
?多帧复制
服务器发出的数据帧会从两个路径发送到路由器上，使得路由器收到两份相同的数据帧。
广播风暴
在网络拓扑中，如果交换机之间存在多条冗余路径，可能产生环路，产生环路时，有些交换机会看到同一台设备的MAC地址同时出现在两侧。
STP（生成树协议）定义了一个在扩展网络中可以延伸到所有网络上的树形结构，逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生，当线路故障时，阻塞端口被激活，恢复通信，起到备份线路的作用。
802.1D 标准生成树协议(STP）。
802.1W 快速生成树协议(RSTP)，增强的生成树协议，能使网络快速的收敛稳定下来。
RSTP需要手工打开，并且网络中所有的交换机都应运行RSTP，尽管RSTP和STP可以相互兼容，但是RSTP将会失去它的快速收敛的功能。
802.1s 多生成树协议区域(用MSTP)。
CISCO私有的PVST+和PVRST+。
通过将特定的端口设定为Blocking State，来实现无环的拓扑。
STP/RSTP是基于交换机的，PVST/PVST+是基于VLAN的，MST 是基于实例的。会聚
当网桥或交换机上的所有端口都转换到了转发或阻塞模式时，就会形成汇聚。会聚完成以前，无法转发数据。
从阻塞到转发状态的典型的生成树拓扑会聚时间为50秒。但是当在一台丢失根端口的交换机上只需要30s，开启Backbone fast特性以后，可以节省20s。
传统的生成树协议，如果要由Block状态转换到Forwarding状态需要50s，即20s（Blocking→Listening）＋15s（Listening→Learning）＋15s（Learning→Forwarding）。这对于一个大型网络来说，时间太长了。
所以，Cisco针对PVST+发明了三个对生成树增强的协议：PortFast，UplinkFast，BackboneFast。
BPDU报文结构
STP端口状态
?Blocking（封闭）→接受BPDU包，如果20s内没收到BPDU报文，就进入listen 状态。
?Listening（侦听15s，如果不符合标准，则继续为Blocking状态）→不转发帧，不学习MAC地址。
让整个交换网络的交换机学习到BPDU包。该过程也负责选举RP,DP。
?Learing（学习；delay--15s是为了有时间更新MAC地址表，减小泛洪）→学习MAC地址。
?Forwarding（侦听转发）RP,DP端口状态。
如果直接从Blocking状态转换到Forwarding状态的话，
根本原因：交换机BPDU报文没有收集完全，无法选举。
直接原因：交换机的MAC地址表不完全，使得交换机收到数据帧就要泛洪。STP/ PVST+
STP工作过程
1、每个广播域选择一个根桥
2、每个非根桥上选择一个根端口(非根桥上与根桥连接的所有方向上进行选举)
3、每个冲突域选择一个指定端口
4、最终（如果有环路存在）选择一个非指定端口
选举规则
运行生成树算法(STA)的交换机初始时都认为自己是老大，将Root ID填写上Vlan 对应的MAC地址，定期发送BPDU；选举完成后，只有根桥可以发送BPDU，其他网桥收到后，通过修改相应的字段，然后再发送出去。
选取唯一一个根网桥
（只要在一个交换网络中不管有几个环路）；
选取唯一一个根网桥：BPDU中包含Bridge ID;Bridge ID(8B)=优先级(2B)+交换机MAC地址(6B); 前两个字节桥优先级为1-65535（默认的为32768），后六个字节为交换机Mac地址。.cisco交换机默认优先级是32768,在你没有对桥优先级进行设置的情况下所有交换机是一个优先级,所以这时候就要有另一个仲裁机制,比较Vlan对应的MAC地址大小（依据背板MAC生成）,同优先级一样,MAC地址较小的一方成为根桥。优先级可以手工修改。
根网桥缺省每2秒发送一次BPDU；
在每个非根网桥选取唯一一个根端口；
根桥上没有根端口；
●到达根桥的路径上所有COST值累加和最小的端口成为根端口；
而指定端口选举时不用添加自身的根路径成本。因为根端口与指定端口的角色功能不同，所以选举时会有是否加上自身的根路径成本的区别。
根端口用来接收BPDU，并且根端口选举发生在同一个交换机上，所以BPDU 要进入交换机。
而指定端口是用来发送BPDU的，选举发生在一条链路上即一个网段内，他们是以链路为单位一致对外的，所以不需要加上自身的根路径成本！！！！
●当COST值相同时，比较BPDU发送者的Bridge ID。
当为指定端口选举时，比较的是指定端口所在网桥的网桥ID。
●发送者BPDU的Bridge ID相同时，比较Port ID（端口优先级默认为128+端口号）。端口号并不是F1或F2之类的，他只是外在编号，生成树利用内在编号，可以通过
Show spanning-tree interface f0/2 detail 查看。思科并没有明确给出内外在端口号转换的算法。
在每网段选取唯一一个指定端口。
●到达根桥的路径上所有COST值累加和最小的端口成为根端口；
●当COST值相同时，比较被选举端口所在的Bridge ID。
●发送者BPDU的Bridge ID相同时，比较发送者的Port ID（端口优先级+端口号）
如图中所示，以上三个接口均属于一个段内，所以三个接口中要选举一个指定端口。
通常只有根网桥端口成为指定端口；被选定为根端口和指定端口的端口进行Forwarding；落选端口进入阻塞状态，只侦听BPDU；
剩余端口将被阻塞。
阻塞端口在指定的时间间隔（缺省20秒）收不到BPDU时，会重新运行生
成树算法进行选举；当进入生成树算法时才会有端口状态。
缺点：在运行生成树算法的过程中，网络处于阻断状态，所有端口都不进行数据转发，计算过程缺省为50秒。
指定端口发送BPDU，根端口接收BPDU，只有收到指定端口的BPDU时，非根桥才可以发送BPDU。
PVST+的三个特性
Portfast特性
启用该特性后，端口立刻进入转发状态，不会经历LST和LEN的延时，只能在接交换机或者服务器的接口上启用。
Uplinkfast
这个特性主要用于交换机连交换机的冗余链路上，使得根端口挂掉后，阻塞端口迅速启动。在全局配置模式下通过spanning-tree uplinkfast命令开启，开启后交换机的优先级和接口根路径成本都会增大，使得该网桥不会成为根。
Backbone fast
交换机可以检测非直连链路上的故障，从而缩减拓扑发生变化后链路会聚时间。只能减少20s，即减少端口保存的最优BPDU的老化时间。
拓扑变更机制
1 STP拓扑变更概述
①处于转发或监听状态的端口，状态变为阻塞状态。
②未启动状态的端口进入转发状态，并且交换机上有其他的转发端口。
③交换机从指定端口收到TCN BPDU报文。
当网络拓扑发生变化的时候，最先意识到变化的交换机会从根端口发送TCN BPDU（BPDU报文中TYPE字段=0x80），也就是朝着根桥的方向发送TCN BPDU，这个消息会一跳一跳地传递到根交换机。上联的交换机在收到了该交换机发送上来的TCN BPDU后，除了向它自己的上一级交换机继续发送TCN BPDU外，还需回送一个TCA BPDU（FLAG字段中TCA位为1的配置BPDU）的确认信息给该交换机。当根桥接收到TCN后意识到了拓扑变化，遂向所有网桥发送TC BPDU（FLAG 字段中TC位为1的配置BPDU）。
交换机们收到根桥发出来的TC BPDU后，会将自己的MAC地址表的老化时间由缺省的300s减少为15s（转发延迟计时器的时间），根桥发送的这个TC置位一直会持续35s（20+15）。
理论上TCN BPDU比配置BPDU还要重要，因为它使交换网络快速刷新自己的MAC地址表项，减少了不必要的网络流量。
RSTP / PVRST+
写在前面的话：
802.1D STP标准的设计初衷是在网络出现中断的情况下，能够大约一分钟之内理解并恢复连接。但是LAN环境中出现了第三层交换，桥接技术与路由解决方案之间就产生了竞争关系，而路由协议解决方案仅需要1S就能提供可替换的路径。Cisco使用了某些新特性增强了原有的802.1D规范，但是这些特性是私有的，而且需要配置。
端口状态
在RSTP看来，阻塞状态的端口和侦听状态的端口是没有区别的，他们都丢弃数据帧并且不会学习MAC地址。
端口角色：
?根端口：收到最优的BPDU的接口就是根端口。这是距离Root最近的（cost 最小）的接口。
?指定端口：在每一个segment上选择一个指定端口，该端口将发送这个segment上最优的BPDU。
?替代端口：丢弃状态。本交换机除了根端口外，其他到根路径的端口，如果活跃的根端口发生故障，替代端口将成为根端口，所以替代端口可以理解为根端口的可替代者。
?备份端口：丢弃状态。指定端口的备份，出现在一台交换机有两个端口连接到同一个共享介质时。
?禁用端口：shutdown状态。
RSTP只有一种Config BPDU.
BPDU操作
在802.1D中，非根交换机只有从根端口收到根桥发送的BPDU，自己才能产生BPDU。而在RSTP中，即使非根交换机没有从根交换机处收到BPDU，其自己也以“hello间隔”为周期（默认2S）发送BPDU。
Faster Aging of Information
在特定的接口，如果连续三个周期没有收到BPDU（或者max-age超时），接口上的STP协议数据将迅速老化，如此一来，BPDU又有点类似交换机之间的keep-alive机制。这种快速老化的机制有助于对拓扑变化的快速响应。
标志位的变化
①Topology Change（TC）：1 Bit，由获知STP域拓扑发生改变的Bridge生成。在STP中，该Bridge将生成TC置位的配置BPDU，并向所有方向（除了边缘端口以及阻塞端口）泛洪。Root Bridge接收后，往其它方向继续泛洪，直到STP 域内所有Bridge都获知该信息。
在RSTP中，BPDU仅在相邻Bridge间进行转发，因此TC BPDU和TCA BPDU都仅在设备间生效。
②Proposal：1 Bit。用于向对端协商成为转发状态。被选举成为指定端口却处于Discarding/Learning状态的，生成的BPDU都将Proposal比特置位。若接收到对端Agreement置位的BPDU，则立即进入Learning状态，并在随后进入Forwarding
状态。
③Port Role：2 Bit。用于标识发送本BPDU端口的角色。
④Learning：1 Bit。处于Learning状态的端口，生成Learning比特置位的BPDU。
⑤Forwarding：1 Bit。处于Forwarding状态的端口，生成Forwarding比特置位的BPDU。
⑥Agreement：1 Bit。接收到Proposal比特置位的BPDU后，自身的端口进行同步，若Bridge的所有端口均处于Synced状态，则将接口打开，并复制根桥发来的P置位的BPDU，将Agreement置位并发送回去。
⑦Topology Change Acknowledgment（TCA）：1Bit，由接收到TCN BPDU的Bridge 生成，作为对端Bridge的回应。
次优BPDU（Inferior BPDU）处理的优化
在STP中，当Designed端口收到了次优的BPDU，要等待最大老化时间超时后，才能进行通告
（因为他保存了原来从这个接口收到的BPDU,所以它知道什么是次优BPDU，当最优BPDU超时后，他才对次优BPDU进行生成树计算并回应）。
RSTP的快速原理
RSTP相对STP进行了根端口转发的改进，一旦确定了旧的R-Port非转发态，且新的R-Port已确定，则新的R-Port立即进入转发态；
RSTP端口角色的变化直接影响端口状态的变化。
R-Port、D-Port、Edge Port处于Forwarding状态；
Alternated Port（以下简称A-Port）Backup Port处于Discarding状态。
原理详解：
一、Forwarding -〉Discarding(即链路两端的端口从转发状态变为阻塞状态。)
从生成树协议的目的来看，并不会使得网络形成环路。RSTP仅需要找到处于合适的阻塞态端口，并将其转为转发态，使拓扑重新连通起来。由于RSTP在计算时已经分配好R-Port的备份端口A-Port，因此若从转发态变为阻塞态的是R-Port，则把对应的A-Port改为转发态；同理，D-Port的角色也可置相应的Backup Port 为转发来实现。而Edge Port并不影响生成树的计算，故忽略。这样，当某个（些）端口状态从转发到阻塞，对于RSTP而言，无需重新计算。
二、Discarding-〉Forwarding(即链路两端的端口从阻塞状态变为转发状态。)
由于某条链路的连通有可能导致生成树域成环。在RSTP里，该行为定义为D-Port 从阻塞态转化为转发态，相对的检查机制应的就是P/A机制，即从需要进入转发态的D-Port，建议对端进行同步，待收到确认后进入转发态。
对端Bridge在接收到“建议”消息后，一方面阻塞自身所有D-Port，并返回“同意”
消息给“建议”消息发送方；另一方面，对自身端口进行同步。
同步分两种类型：若端口为E-Port，或者原来就是非转发态，则为“已同步”；
若端口原来为转发态，为重新进入转发态，将对对端进行“建议”并等待确认。在802.1W中，不存在TCN BPDU，因为RSTP域内状态的同步无需由Root Bridge 发起。Topology Change（TC）的通告发生在毗邻Bridge之间，当且仅当某非边缘端口从Discarding到Forwarding时需要使用TC置位的配置BPDU。该BPDU 仅从该D-Port转发出去，且一个新增的位（Proposal Bit）将被置位。这将引发一系列同步操作，也就是RSTP新增的一个协商机制P/A机制。通过P/A机制，STP域内收敛行为发生在相邻的Bridge之间，各自完成自己的同步过程，可称为
异步收敛。
链路类型
Rapid Transition to Forwarding State（快速过渡到转发状态）
RSTP的一个最重要的改进是端口的快速过渡。传统的STP算法在将一个接口过渡到Forwarding状态之前，需要经历几个计时器。为了获得网络的快速收敛，我们可能会去调整计时器，然而这种方式有可能影响网络的稳定性。RSTP 的设计，使得我们不用依赖调整计时器，并且可以使得接口安全的过渡到转发状态。为了实现接口上的快速收敛，RSTP引入了一些新的概念：
Edge-port
Edge-port，表明下面接的只能是主机，环路的存在是不可能的，所以我们可以直接将其从Discarding切换到Forwarding状态。类似于STP中的Portfast 技术。
链路类型Link types
链路类型会对每个参与RSTP的端口进行归类，链路状态可以自动通过端口的双工模式来获得。如果是全双工，那么就是Point 2 Point。如果接口是半双工，那么链路类型就是Shared port。
这个自动设置的链路类型可以通过手动配置来覆盖。
RSTP能够在边缘端口及Point TO Piont链路上快速过渡。
当然，接口的链路类型可以通过命令修改，接口模式下：SW(config-if)#spanning-tree link-type ?
当某个端口选择成为指定端口时，在将端口过渡到转发状态前，802.1D仍需要等待两倍的转发延时周期，在RSTP中，这个条件相当于一个处于阻塞状态的指定端口。
P/A交换机制
P/A机制（交换机的这种机制只在P2P链路上被执行）
RSTP中，Proposal/Agreement机制机制使得接口能够在几秒内完成迅速、可靠的过渡。其目的是使一个指定端口尽快进入Forwarding状态。其过程的完成根据以下几个端口变量：
A）Proposing。当一个指定端口处于Discarding或Learning状态的时候，该变量置位。并向下游交换传递Proposal位被置位的BPDU。
B）Proposed。当下游设备端口收到对端的指定端口发来的携带Proposal的BPDU 的时候。该变量置位。该变量指示上游网段的指定端口希望进入Forwarding状态。
C）sync。当Proposed被设置以后，收到Proposal置位信息的根端口会依次为自己的其他端口置位sync变量。如果端口是非边缘的指定端口是则会进入Discarding状态。
D）synced。当其它端口完成转到Discarding后，会设置自己的synced变量（Alternate、Backup和边缘端口会马上设置该变量）。根端口监视其他端口的synced，当所有其他端口的synced全被设置，根端口会设置自己的synced，然后复制指定端口发送的BPDU，将其Proposal位置0，其中Agreement位被置1位。此时伴随的是根端口将会开启
E）agreed。当指定端口接收到一个BPDU时，如果该BPDU中的Agreement位被置位且端口角色定义是“根端口”，该变量被设置。Agreed变量一旦被置位，指定端口马上转入Forwarding状态。
小结：
proposal agreement的机制是非常快速的，因为它们不用受限于任何计时器，这个握手机制会迅速的蔓延到整个交换网络末梢，并且能在拓扑发生变更的时候迅速收敛。
如果一个designated discarding接口在发出proposal后，没有收到agreement，它将慢慢的过渡到forwarding状态，这个过程是传统的802.1D的listening-learning-forwarding过程。这种情况有可能发生在对端交换机不理解RSTP BPDU或者对端交换机的端口被Block的情况。
当R1与R2的P/A机制传递到R4的时候，交换机与交换机之间先是发送普通的BPDU进行协商，此时交换机R4同时收到F1、F2两个方向的BPDU，然后、接口F2胜出，选为根端口，则此时将要参与P/A机制的端口被阻塞了，即无法回复同步消息，所以R3上的端口将会缓慢的进入到转换状态。
拓扑变更机制（非边缘端口过渡到Forwarding状态）
1.拓扑变更机制（检测）
在RSTP中，只有当非边缘端口过渡到Forwarding状态才会触发拓扑变更。也就是说，一个端口如果丢失了连接进入阻塞状态，则不再认为是一次拓扑变更。不再是只能网桥产生TC BPDU。这与802.1D是有区别的。
当一个RSTP交换机检测到一次拓扑变更它将：
为根端口及所有的非边缘指定端口启动一个TC while timer，Timer的值等于2倍的Hello-time计时器
网桥清除与所有非边缘端口相关联的MAC地址。
注意：只要TC While Timer在端口上计时，端口发送出去的BPDU就会进行TC bit 置位，该BPDU也会从根端口往外发送.
2.拓扑变更机制（传递）
当一台RSTP交换机收到TC bit置位的BPDU，它将：
a)清除所有接口的MAC表项，除了收到TC BPDU的那个接口。这个动作虽然有可能导致网络中存在短暂的突发性泛洪，但是也有利于刷新CAM表、清除stale 表项。
b)激活TC while timer，然后从所有的非边缘指定端口及根端口往外发送TC置位的BPDU。通过这种方式，拓扑变更信息会迅速在网络中泛洪。
通过这种方式，TC消息会被迅速的泛洪到整个网络。而不用像802.1D那样，把消息传递到Root，再由Root来同步拓扑变更。
STP生成树协议原理及配置—从入门到精通 生成树协议（Spanning-Tree Protocol，以下简称STP）是一个用于在局域网中消除环路的协议。运行该协议的交换机通过彼此交互信息而发现网络中的环路，并适当对某些端口进行阻塞以消除环路。由于局域网规模的不断增长，STP已经成为了当前最重要的局域网协议之一。 STP的算法 STP将一个环形网络生成无环拓朴的步骤： 选择根网桥（Root Bridge） 选择根端口（Root Ports） 选择指定端口（Designated Ports） 选择根网桥的依据 网桥ID（BID） 网桥ID是唯一的，交换机之间选择BID值最小的交换机作为网络中的根网桥 STP选择根网桥举例 根据网桥ID选择根网桥 选择根端口的依据 在非根网桥上选择一个到根网桥最近的端口作为根端口 选择根端口的依据是： 根路径成本最低 直连（上游）的网桥ID最小 端口（上游）ID最小 根路径成本 根路径成本（开销）－是网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和，默认10M/100M自适应的路径开销为200000 STP选择根端口举例 在非根桥上，选择一个根端口（RP） 选择指定端口的依据 在每个网段上，选择1个指定端口 根桥上的端口全是指定端口 非根桥上的指定端口： 根路径成本最低
端口所在的网桥的ID值较小 端口ID值较小 STP选择指定端口举例 在每个网段选择1个指定端口（DP） STP计算结果 经过STP计算，最终的逻辑结构为无环拓朴 STP举例 经过STP计算后的逻辑拓朴 BPDU（桥协议数据单元） 交换机之间使用BPDU来交换STP信息 BPDU Bridge Protocol Data Unit －桥协议数据单元 使用组播发送BPDU，组播地址为： 01-80-c2-00-00-00 BPDU分为2种类型： 配置BPDU －用于生成树计算 拓朴变更通告（TCN）BPDU －用于通告网络拓朴的变化 BPDU包含的关键字段 STP使用BPDU选择根网桥2-1 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 STP使用BPDU选择根网桥2-2 当接收到其他交换机发出的BPDU后，比较网桥ID，选择较小的添加到根网桥ID中 STP使用BPDU计算根路径成本2-1 根网桥发送根路径成本为0的BPDU STP使用BPDU计算根路径成本2-2 其他交换机接收到根网桥的BPDU后，在根路径成本上添加接收接口的路径成本，然后转发 生成树端口的状态 生成树计时器 STP状态机 在STP选举过程中，端口是不能转发用户数据的。端口一开始处于阻塞状态，这个状态只能接收BPDU；
编号：_______________本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载 三层交换机生成树协议 甲方：___________________ 乙方：___________________ 日期：___________________
三层交换机生成树协议 篇一：网络工程技术生成树协议 1. 生成树stp的计算推导 (1) 手工计算推导出下图中的根交换机、根端口、指 定端口和阻塞端口 (假设每条链路带宽均为100mbps),最后 在packettracer6.0 模拟器上进行验证，通过抓包路径跟踪 的方法演示当主链路出现故障后的收敛过程和结果。 (2) 若使收敛时间更快速，可以采用哪种该进协议， 该方法的优势是什么？ 优势： a、stp没有明确区分端口状态与端口角色，收敛时主要 依赖于端口状态的切换。Rstp比较明确的区分了端口状态与端口角色，且其收敛时更多的是依赖于端口角色的切换。 b、stp端口状态的切换必须被动的等待时间的超时。而 Rstp 端口状态的切换却是一种主动的协商。 c、stp中的非根网桥只能被动的中继bpdu。而Rstp中的非根网桥对bpdu的中继具有一定的主动性。 1、为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口(alternateport) 和备
份端口(backupport) 两种角色，在根 端口/指定端口失效的情况下，替换端口/备份端口就会无 时延地进入转发状态，而无需等待两倍的转发时延(Forwarddelay)时间。 2、在只连接了两个交换端口的点对点链路中，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发 状态。如果是连接了三个以上网桥的共享链路，下游网桥是不会响应上游指定端口发出的握手请求的，只能等待两倍Forwarddelay 时间进入转发状态。 3、将直接与终端相连而不是与其他网桥相连的端口定义为边缘端口(edgeport)。边缘端口可以直接进入转发状态，不需要任何延时。由于网桥无法知道端口是否直接与终端相连，因此需要人工配置。 (3) 交换机端口的颜色灯和闪烁频率，分别代表哪些含义？若要求交换机的端口直接接用户的pc机而不参与stp 运算，应如何进行设置？ 颜色灯： 绿色灯表示可以发出 而黄色灯表示阻塞，不能发出闪烁频率：灯光闪烁说明有数据在传输，闪的快就说明比较频繁，也就是连续在端口上酉己置spanning-treeportfast 或
实验八生成树配置--生成树协议STP 1、实验名称 生成树协议STP。 2、实验目的 理解生成树协议STP的配置及原理。 3、背景描述 某学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，网络管理员用2条链路将交换机互连，现要在交换机上做适当配置，使网络避免环路。 本实验以2台S2126G交换机为例，2台交换机分别命名为SwitchA, SwitchB。PC1与PC2在同一个网段，假设IP地址分别为192.168.0.137，192.168.0.136，网络掩码为255.255.255.0 。 4、实现功能 使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等。 5、实验拓扑 6、实验步骤 步骤1.在每台交换机上开启生成树协议并验证： SwitchA#configure terminal ！进入全局配置模式 SwitchA(config)#spanning-tree ！开启生成树协议 SwitchA(config)#end
SwitchAB#show spanning-tree interface fastthernet 0/1 ！显示交换机接口 PortState : forwarding ！显示接口fastthernet 0/1处于转发（forwarding ）状态
步骤2.设置生成树模式并验证测试。 SwitchB(config)#spanning-tree mode stp ！设置生成树模式为STP (802.1D) SwitchB#show spanning-tree 步骤3.设置交换机的优先级并验证测试。 SwitchA(config)#spanning-tree priority 4096 ！设置交换机SwitchA的优先级为 4096, 数值最小的交换机为根交换机（也称根桥），交换机SwitchB的优先级采用默认优先 级（32768），因此SwitchA将成为根交换机。
石河子大学 信息科学与技术学院 <网络技术>课程设计成果报告
2014—2015 学年第一学期
题目名称：
利用快速生成树协议（RSTP） 实现现交换机之间的冗余链路备份
专 班 学
业： 级： 号：
计算机科学与技术 计科 2012（一）班 2012508013 蒋 曹 能 传 凯 东
学生姓名： 指导教师：
完成日期：二○一五
年
一 月 七
日
目
录
一 课题介绍 ......................................................................................................................................................... - 3 1.1 课题名称 ............................................................................................................................................... - 3 1.2 课题简介 ............................................................................................................................................... - 3 1.3 课题拓展 ............................................................................................................................................... - 3 二 RSTP 简介....................................................................................................................................................... - 3 三 实验环境介绍 ................................................................................................................................................. - 5 3.1 实验软硬件环境 ................................................................................................................................... - 5 3.2 实验参数 ............................................................................................................................................... - 5 3.3 实验拓扑图 ........................................................................................................................................... - 8 四 实验内容 ......................................................................................................................................................... - 8 五 实验详细步骤 ................................................................................................................................................. - 9 5.1 绘制实验拓扑 ....................................................................................................................................... - 9 5.2 交换机及 PC 的基本配置 .................................................................................................................... - 9 5.3 Spanning-tree 的配置 .......................................................................................................................... - 13 5.3 链路测试 ............................................................................................................................................. - 14 六 课题总结 ....................................................................................................................................................... - 17 附录 A 参考文献................................................................................................................................................ - 18 -
３６２ 《商场现代化》２００７年５月（中旬刊）总第５０３期 ３．进一步整理，形成报告。花了大量的人力、物力、财力收集到的情报若没有得到有效利用是最大的浪费。如何使自己的工作成果能有效地被相关部门与人员充分地利用也是情报人员值得思考的问题。从已有的经验来看，情报部门的工作成果一般以两种方式发挥作用：一种是情报“硬产品”类，情报通讯（针对若干专题的定期资料简报）、专题情报报告（一般由情报人员与研究分析人员共同完成）及其有关资料库是一般情报部门反映其工作成果最直接的方式。其优点是其资料直观、系统、有条理，易于把握；不足之处在于其工作周期一般较长，情报需求方难于控制其工作的进度与方向，容易产生偏差。第二种是情报服务类，情报服务是情报部门使其工作成果发生效益的一种高级形式，它往往需要情报部门与人力、行政部门紧密配合，针对某些专题组织专项的培训、在公司内部局域网上进行互动式的讨论等。这种方式的优点是针对性强、信息量大且可针对实际效果及时做出调整；不足之处在于，这类服务对情报部门的综合素质及与其他部门的协同能力要求较高，要搞好有一定难度。 四、情报收集整理过程中的反情报工作问题 我们对竞争对手开展情报工作，自然也要防备竞争对手对我方开展情报工作。开展反情报工作同样是企业竞争性情报收集与整理过程中的重要工作，可以说贯穿整个竞争性情报的收集整理过程。 １．反情报工作的程序。首先要明确任务，情报人员要明确自己企业确定的须保护的情报范围、内容以及主要防范的竞争对手。其次要对竞争对手的情报收集能力进行评估，包括其情报收集方式、手段和主要情报源等，然后有针对性地加强这些方面地防范措施。第三企业还要及时进行自我评估，随时发现需要加强保护的薄弱环节。最后，根据上述的分析结果实施具体的保密措施并根据实施效果做出形影的反馈与调整。 ２．开展反情报工作的一般方法。堵漏法是最常见的办法，其核心就是找到各种可能泄露保密资讯的渠道并塞住它。一般来说，常见的泄密渠道有：媒体对于某些问题的深度采访，向政府及专业机构、团体提交、披露的有关档案、报告，技术与营销人员的专业论文、公司领导涉及过多细节的演讲，对预有图谋的外来参观人员疏于管理，对关联单位可获得的有关资讯缺乏追踪，心怀不满或易于收买的离职与在职员工，管理不严的公司档案与电脑资料等。隐真示假法属于障眼法，情报工作是花费人力、物力、财力都很大的一项工作，如果能使竞争对手的情报部门在一些无意义或虚假的资讯中纠缠不休，事实上也就保护了本企业方敏感的重要的资讯。所以，在对方有明显不道德行为的前提下，情报人员也可以以适时、适当散布假情报──用“以其人之道还制其人之身”的方式加以反击。 总之，企业要想在复杂与动荡的环境中立稳脚跟，就必须全面准确地了解与本企业、本行业有关的竞争性情报，只有对其做出积极正确的反应，企业才能求得更好的生存与发展。 参考文献： ［１］郑 刚：企业竞争性情报．财经天空，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃａｉｊ．ｃｎ／ｇｕａｎｌｉ／ｄａｑｕａｎ／ｚｌ／２００６０３／１５８９．ｈｔｍｌ［２００７－０３－２２］ ［２］刘西友：强化我国企业竞争性情报工作的对策．中国乡镇企业会计，２００６（５）：２２－２３ ［３］高 慧 黎 慧：论企业竞争情报源及其搜集方法．现代情报，２００２（１）：８８－８９ 由于生成树协议本身比较小，所以并不像路由协议那样广为人知。但是它却掌管着端口的转发和开关的大权。在和别的协议一起运行的时候生成树就有可能切断其他协议报文通路，造成种种奇怪的现象。生成树协议和其他协议一样是随着网络的不断发展而不断更新换代的。总的来说可以分成以下三代生成树协议。 一、第一代生成树协议ＳＴＰ和ＲＳＴＰ１．Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ 以太网络发展初期，透明网桥是一个不得不提的重要功能。它比只会放大和广播信号的ＨＵＢ功能强大很多。它能把发向它的数据帧的源ＭＡＣ和端口记录下来，下次如果再遇到这个目的ＭＡＣ的帧就只从记录中的端口号发送出去，可以加快处理帧的速度。除非目的ＭＡＣ没有记录或者目的ＭＡＣ就是多播地址才会向所有端口发送。通过透明网桥不同的局域网之间可以互相通讯，而且由于具备ＭＡＣ地址学习功能，不会像ＨＵＢ那样造成网络流量的碰撞，但是透明网桥也有它的不足之处，就是透明网桥并不能像路由器那样知道数据帧可以经过多少次转发，一旦网络存在环路就会造成数据帧在环路内不断循环和增生甚至造成广播风暴，导致网络不可用。另外由于在大型网络中不好定位，所以广播风暴是二层网络灾难性的故障。 在这种环境下产生的生成树协议很好地解决了这一问题，生成树协议的基本思想十分简单。因为自然界中生长的树是不会出现环路的，所以如果网络也能够像一棵树那样生长就永远不会出现环路。因此生成树协议定义了以下一些概念。 根桥 Ｒｏｏｔ Ｂｒｉｄｇｅ 根端口 Ｒｏｏｔ Ｐｏｒｔ 指定端口 Ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ Ｐｏｒｔ 路径开销 Ｐａｔｈ Ｃｏｓｔ 定义这些概念的目的就在于通过构造一棵自然树的方法达到 生成树协议的 发展历程浅析 吴 君 湖北省消防总队 ［摘 要］ 生成树协议（ＳＴＰ，Ｓｐａｎｎｉｎｇ Ｔｒｅｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）作为目前交换式以太网的基础技术，已经使用了很长时间，其协议本身也跟随以太网不断的发展而更新，从最开始的ＳＴＰ到现在的ＭＳＴＰ，本文从生成树的协议入手，简单分析了历代生成树协议的特点，并进行比较，希望让读者能够对生成树协议有一个直观的了解。 ［关键词］ 交换网络 生成树 协议
STP 为什么会有stp 为了保证可靠，设计了一种环网拓扑，又因为交换机的工作原理，会出现环路问题，为了解决环路，才有了stp生成树 1 mac地址表震荡 2 广播风暴 作用：在保证可靠的基础上，解决环路问题 原理：阻塞端口（预备端口）通过选举阻塞端口，来防止环路 1 根桥（根交换机）： 1 比较每台交换机上的网桥id （优先级+mac地址）越小越优先 默认优先级 32768 修改优先级修改的时候要改成4096的倍数 交换机上有默认的stp版本为mstp （多实例生成树）stp （生成树）rstp (快速生成树) [系统]stp mode stp 修改stp的模式 Stp priority 4096 修改优先级 2 根端口：非根交换机到达根交换机的最优端口 比较规则 1 路径开销值 2 对端网桥id 3 对端对口id 4 本端端口id （hub） 3 指定端口：每条链路上到达根交换机最优端口根交换机上所有端口都是指定端口 比较规则 1 路径开销 2 本端网桥id
3 本端端口id （端口优先级和端口编号）端口优先级默认是128 4 剩下的端口就叫做阻塞端口 Stp中的报文交互 BPDU 桥协议数据单元 两种bpdu 1 配置bpdu 作用：用于角色（端口）选举 维护网络拓扑 2秒1次最多20秒20 秒没有根的回应，则认为根down掉 2 tcn bpdu 拓扑变化bpdu 作用：当拓扑发生变化时，会发tcn bpdu Bpdu 字段 1 bpdu flsges标识字段 Tca 位拓扑变化确认位 Tc 位拓扑变化位 发生变化时置1 2 root identifier 根网桥id 3 root path cost 到达根的开销值 4 bridge id 本交换机的网桥id 5 port id 端口id 0x8001 前面的80 代表优先级128 ， 01代表端口号 6 message age 消息寿命每经过一台交换机message age +1 7 max age 最大寿命 20 秒 8 hello time 2秒 9 forward delay 转发延迟 15秒 端口的状态变化 1 disable 开启stp时特点：不进行stp计算 2 blocking 阻塞端口直接进入blocking 状态 3 listening 非阻塞端口才进入侦听状态特点：加速mac地址表老化 中间有15秒的间隔时间，目的是为了加速mac地址表老化，mac地址表老化时间300秒 4 learning 学习状态 中间有相隔15秒的时间，加速mac地址表的学习 5 forwarding 转发状态
1，交换机的好处，和交换机所带来的问题，就是产生环路。 交换机能够扩大网络直径，能让更多的网络直径参与到网络通信中来，但是交换机同时也带来了一个问题，就是会产生环路。 2，环路是如何产生的？ 交换机基本工作原理是，通过学习维护一个mac和端口对应的表格，交换机只对报文进行透传，不会像路由器那样，对报文添加标记，根据局域网的工作原理，这样就必然会导致环路的产生。如下图例子： 如上图，我们假定终端A是第一次发消息，发出一个消息1发给B，根据局域网的工作原理，该消息会被交换机S1 S2 S3收到，S1透传出消息1，发给终端B，同时也会给该消息发给S2 S3，依次类推，在网络中形成的环路的信息会急剧的增加，迅速将网络堵死。 3，生成树协议概念的产生，生成树是如何避免环路的？ 802标准委员会，为了解决这个问题，提出了STP协议生成树的概念。 生成树就是通过将一个物理上有环存在的网络中，通过逻辑上阻塞某些端口，将网络中存在的环拆解开，使整个网络在逻辑上是一种树状结构，并保证其数据传输的效率。 对上图的说明：图中的每个矩形代表一个网桥，深颜色矩形为跟桥，也就是一棵树的根。深
色端口为阻塞端口，也就是被生成树协议，根据一定的算法，所阻塞掉的端口。这样我们可以从这科树的根出发，走实线的路径，那么我们可以清晰的看到是一棵树的形状，这棵树没有环路。 4，介绍STP。bpdu包结构。其中各个字段的含义。 生成树的基本原理， 1，选择跟桥，在参与本局域网通信的所有网桥中，选择一个网桥作为根网桥，也就是树的根。 2，选择根端口，根端口就是某一网桥通过该端口到达根网桥，路径开销最小。 3，选择指定端口，端口优先级向量劣于根优先级向量的端口。 生成树实现这一机制是通过相互发送BPDU消息来实现的，BPDU中携带一些生成树计算所需要的必要信息。如下BPDU格式：
MSTP协议简介 数通研发部何凤清 录 概述............. 协议背景 (3) STP协议的发展 (3) 相关文档 (3) 缩写词汇 (3) STP (3) 协议介绍 (3) STP协议中的基本概念 (3) STP协议中的端口状态 (3) STP报文格式 (3)
Configuration BPDU (3) topology change notification BPDU (3) STP协议交互过程 (3) 树的生成过程 (3) 拓扑改变收敛过程 (3) RSTP (3) 协议介绍 (3) RSTP协议中的基本概念 (3) 端口状态和端口角色 (3) RSTP报文格式 (3) 端口状态的快速切换 (3) 握手过程 (3) MSTP (3) 协议介绍 (3) MSTP的基本概念 (3) MSTP的端口角色和端口状态 (3)
MSTP报文格式 (3) MST BPDU parameters and format (3) MSTI Configuration Messages (3) 域和生成树实例 (3) 概述 协议背景 在二层交换网络中，一旦网络中存在有环路，就会造成报文在环路中不断的增生循环，产生广播风暴占用所有的有效带宽，造成网络的瘫痪。STP协议根据网络中的拓扑结构，将网络中的节点按照一定的算法生成一个树形的拓扑结构，从而避免网络中环路的存在。当网络中拓扑结构发生变化时，STP算法会根据新的网络拓扑重新计算树，生成新的树形结构，这样既提供了环路保护的功能，同时可以提供链路冗余的功能。这是STP协议最初产生时提供的功能。 STP协议的发展 STP协议和其他网络协议一样，是随着网络的不断发展而不断更新换代的。最初被广泛应用的是IEEE802.1D 1998版本，随后又出现了IEEE802.1W RSTP协议、IEEE802.1s MSTP协议。RSTP协议提供了端口状态的快速转换功能，使网络拓扑的收敛时间大为减少。MSTP协议在RSTP协议的基础上引入了域和实例的概念，首先将网络中不同的桥设备及其LAN划分为不同的域内，在域内设定各个VLAN到生成树实例的映射关系，这样既提供了快速收敛的能力，同时也在域内对网络冗余的网络
实验八生成树配置——生成树协议 一、实验名称 生成树协议STP 二、实验目的 理解生成树协议STP的配置及原理。 三、实验步骤 1、在每台交换机上开启生成树协议．例如对SwitchA做如下配置： SwitchA#configure terminal //进入全局配置模式 SwitchA(config)#spanning-tree //开启生成树协议 SwitchA(config)#end 验证测试：验证生成树协议已经开启 SwitchA#show spanning-tree //显示交换机生成树的状态
SwitchA#show spanning-tree interface fastthernet 0/1 //显示交换机接口fastthernet 0/1的状态 2、设置生成树模式 SwitchA(config)#spanning-tree mode stp //设置生成树模式为STP (802.1D) 验证测试：验证生成树协模式为802.1D SwitchA#show spanning-tree 3、设置交换机的优先级
SwitchA(config)#spanning-tree priority 4096 //设置交换机SwitchA的优先级为4096 验证测试：验证交换机SwitchA的优先级 SwitchA#show spanning-tree 4、综合验证测试 1、验证交换机SwitchB的端口F0/1和F0/1的状态 SwitchB#show spanning-tree interface fastEthernet 0/1 //显示SwitchB的端口fastthernet 0/1的状态
交换机生成树协议原理 方便用户连接服务器或高速主干网。用户也可以通过设计多台服务器(进行业务划分)或追加多个网卡来消除瓶颈。交换机还可支持生成树算法，方便用户架构容错的冗余连接。 1.网络中的广播帧 目前广泛使用的网络操作系统有Netware、WindowsNT等，而LanServer的服务器是通过发送网络广播帧来向客户机提供服务的。这类局域网中广播包的存在会大大降低交换机的效率，这时可以利用交换机的虚拟网功能(并非每种交换机都支持虚拟网)将广播包限制在一定范围内。 每台文交换机的端口都支持一定数目的MAC地址，这样交换机能够“记忆”住该端口一组连接站点的情况，厂商提供的定位不同的交换机端口支持MAC数也不一样，用户使用时一定要注意交换机端口的连接端点数。 如果超过厂商给定的MAC数，交换机接收到一个网络帧时，只有其目的站的MAC地址不存在于该交换机端口的MAC地址表中，那么该帧会以广播方式发向交换机的每个端口。 2.虚拟网的划分 虚拟网是交换机工作原理的重要功能，通常虚拟网的实现形式有三种： (1)静态端口分配
静态虚拟网的划分通常是网管人员使用网管软件或直接设置交换机的端口，使其直接从属某个虚拟网。这些端口一直保持这些从属性，除非网管人员重新设置。这种方法虽然比较麻烦，但比较安全，容易配置和维护。 (2)动态虚拟网 支持动态虚拟网的端口，可以借助智能管理软件自动确定它们的从属。端口是通过借助网络包的MAC地址、逻辑地址或协议类型来确定虚拟网的从属。当一网络节点刚连接入网时。 交换机工作原理端口还未分配，于是交换机通过读取网络节点的MAC地址动态地将该端口划入某个虚拟网。这样一旦网管人员配置好后，用户的计算机可以灵活地改变交换机端口，而不会改变该用户的虚拟网的从属性，而且如果网络中出现未定义的MAC地址，则可以向网管人员报警。 (3)多虚拟网端口配置 该配置支持一用户或一端口可以同时访问多个虚拟网。这样可以将一台网络服务器配置成多个业务部门(每种业务设置成一个虚拟网)都可同时访问，也可以同时访问多个虚拟网的资源，还可让多个虚拟网间的连接只需一个路由端口即可完成。 但这样会带来安全上的隐患。虚拟网的业界规范正在制定当中，因而各个公司的产品还谈不上互操作性。Cisco公司开发了 Inter-SwitchLink(ISL)虚拟网络协议，该协议支持跨骨干网(ATM、FDDI、FastEther)的虚拟网。但该协议被指责为缺乏安全性上的考虑。
实验四、生成树协议 STP的应用实验 【相关知识】 1．生成树协议 STP简介 在局域网中，为了提高网络连接可靠性，经常提供冗余链路。所谓冗余链路就像公路、铁路一 样，条条道路通北京，这条不通走那条。例如在大型企业网中，多半在核心层配置备份交换机（网 桥），则与汇聚层交换机形成环路，这样做使得企业网具备了冗余链路的安全优势。但原先的交换机 并不知道如何处理环路，而是将转发的数据帧在环路里循环转发，使得网络中出现广播风暴，最终 导致网络瘫痪。 为了解决冗余链路引起的问题， IEEE802 通过了 IEEE 802.1d协议， 即生成树协议 （Spanning Tree Protocol，STP）。IEEE 802.1d协议通过在交换机上运行一套复杂的算法，使冗余端口置于“阻塞状 ，从而使网络中的计算机通信时只有一条链路生效，而当这个链路出现故障时，STP 将会重新计 态” 算出网络的最优链路，将“阻塞状态”的端口重新打开，从而确保网络连接的稳定可靠。 生成树协议和其它协议一样，是随着网络的不断发展而不断更新换代的。在生成树协议发展的 过程中，老的缺陷不断被克服，新的特性不断被开发出来。按照功能特点的改进情况，习惯上生成 树协议的发展过程被分为三代： 第一代生成树协议：STP/RSTP 第二代生成树协议：PVST/PVST+ 第三代生成树协议：MISTP/MSTP 2．IEEE 801.1D生成树协议简介 生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）最初是由美国数字设备公司（DEC）开发的，后经 IEEE 修改并最终制定了 IEEE 802.1d标准。 STP 协议的主要思想是当网络中存在备份链路时，只允许主链路激活，如果主链路失效，备份 链路才会被打开。大家知道，自然界中生长的树是不会出现环路的，如果网络也能够像树一样生长 就不会出现环路。STP 协议的本质就是利用图论中的生成树算法，对网络的物理结构不加改变，而 在逻辑上切断环路，封闭某个网桥，提取连通图，形成一个生成树，以解决环路所造成的严重后果。 为了理解生成树协议，必先了解以下概念： （1）桥协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit，BPDU）：交换机通过交换 BPDU来获得建立 最佳树型拓扑结构所需的信息。生成树协议运行时， 交换机使用共同的组播地址 “01-80-C2-00-00-00”来发送 BPDU； （2）每个交换机有唯一的桥标识符（Brideg ID），由桥优先级和 MAC 地址组成； （3）每个交换机的端口有唯一的端口标识符（Port ID），由端口优先级和端口号组成； （4）对生成树的配置时，对每个交换机配置一个相对的优先级，对每个交换机的每个端口也配 置一个相对的优先级，该值越小优先级越高； （5）具有最高优先级的交换机被称为根桥（Root Bridge），如果所有设备都具有相同的优先级， 则具有最低 MAC 地址的设备将成为根桥； （6）网络中每个交换机端口都有一个根路径开销（Root Path Cost），根路径开销是某交换机到 根桥所经过的路径开销（与链路带宽有关）的总和； （7）根端口是各个交换机通往根桥的根路径开销最低的端口，若有多个端口具有相同的根路径 开销，则端口标识符小的端口为根端口； （8）在每个 LAN 中都有一个交换机被称为指定交换机（Designated Bridge），它是该 LAN 中与 根桥连接而且根路径开销最低的交换机； （9）指定交换机和 LAN 连接的端口被称为指定端口（Designated Port）。如果指定桥中有两个 以上的端口连在这个 LAN 上，则具有最高优先级的端口被选为指定端口。根桥上的端口都可以成为
Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置
实验8 Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置 一、相关知识介绍 1、生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个 端口为根的生成树，避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。 2、根网桥的选择流程： （1）第一次启动交换机时，自己假定是根网桥，发出BPDU报文宣告。 （2）每个交换机分析报文，根据网桥ID选择根网桥，网桥ID小的将成为根网桥（先比较网桥优先级，如果相等，再比较MAC地址）。 （3）经过一段时间，生成树收敛，所有交换机都同意某网桥是根网桥。 （4）若有网桥ID值更小的交换机加入，它首先通告自己为根网桥。其它交换机比较后，将它当作新的根网桥而记录下来。 3、RSTP 协议原理 STP并不是已经淘汰不用，实际上不少厂家目前还仅支持STP。STP的最大缺点就是他的收敛时间太长，对于现在网络要求靠可靠性来说，这是不允许的，快速生成树的目的就是加快以太网环路故障收敛 的速度。 （1）RSTP 5种端口类型 STP定义了4种不同的端口状态，监听（Listening），学习（Learning），阻断（Blocking）和转发（Forwarding），其端口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合（阻断或转发），在拓扑中的角色（根 端口、指定端口等等）。在操作上看，阻断状态和监听状态没有区别，都是丢弃数据帧而且不学习MAC 地址，在转发状态下，无法知道该端口是根端口还是指定端口。RSTP有五种端口类型。根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留，阻断端口分成备份和替换端口角色。生成树算法（STA）使用BPDU来决定端口的角色，端口类型也是通过比较端口中保存的BPDUB来确定哪个比其他的更优先。 1）根端口：非根桥收到最优的BPDU配置信息的端口为根端口，即到根桥开销最小的端口，这点和STP 一样。请注意图8-16上方的交换机，根桥没有根端口。按照STP的选择根端口的原则，SW-1和SW-2和根连接的端口为根端口。 2）指定端口：与STP一样，每个以太网网段段内必须有一个指定端口。假设SW-1的BID比SW-2 优先，而且SW-1的P1口端口ID比P2优先级高，那么P1为指定端口，如图8-17所示。
附件2： 北京理工大学珠海学院实验报告 ZHUHAI CAMPAUS OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 班级学号姓名指导教师成绩实验题目生成树协议故障排除实验时间 拓扑图 地址表
端口分配－ S2 学习目标 ?观察所有中继的初始状态 ?更正存在的错误 ?记录交换机配置 场景 拓扑图所示的冗余交换 LAN 由您负责维护。您和您的用户发现在网络高峰期延时会变长，经过分析，您怀疑是中继拥塞所致。您发现在所配置的六条中继中，只有两条在当前运行的默认 STP 配置中转发数据包。要解决此问题，就需要提高对可用中继的使用率。 任务1：观察所有中继的初始状态 在每台交换机上，使用show spanning-tree命令列出其上的生成树表。注意观察每台交换机上的转发端口，找出在默认配置中哪些中继没有被使用。您可以使用网络拓扑图来记录所有中继端口的初始状态。 任务2：更正存在的错误 修改生成树配置，使所有三条中继都能用上。假设三个用户LAN（10、20 和30）承载等量的流量。尝试找出一个解决方案，使三个用户VLAN 中的每一个都使用不同的一组端口进行转发。 要使本次练习得到正确评分，您必须满足以下条件： ?S1 成为VLAN 10 的根桥（优先级4096）、VLAN 20 的备用根桥（优先级16384）?S2 成为VLAN 20 的根桥（优先级4096）、VLAN 30 的备用根桥（优先级16384）?S3 成为VLAN 30 的根桥（优先级4096）、VLAN 10 的备用根桥（优先级16384） 任务3：记录交换机配置 实施完毕您的解决方案后，在每台交换机上捕获show run命令的输出并保存在文本文件中。
多生成树协议详解 文章介绍的多生成树协议的历史，以及它的特点。并对相关的一些容易让人误解的术语做了澄清。最后以一个配置实例讲解如何通过多生成树协议实现基于VLAN的负载均衡。 标签：多生成树协议；STP；VLAN；區域；实例；负载均衡 网上配置多生成树协议的例子是非常多的，但它们有个共同特点：只讲配置步骤，不讲原理。这好比教人武术只讲招式不讲心法一样，搞不好将人引入歧途。厂家为何这么做，肯定有其目的，我们就不揣测了。还是自己动手，丰衣足食吧。引入生成树协议的目的是为了防止交换式以太网因为网络中存在环路，诱发广播风暴。最初的标准是STP（Spanning Tree Protocol），因为它的收敛速度太慢，于是又引入了RSTP（Rapid STP）。RSTP大大提高了生成树协议的收敛速度，并废除了和取代了STP。交换式网络的核心设备是交换机，和路由器不同，它会转发广播。因此，交换机无法隔离广播，多个交换机连接起来将构成一个大的广播域。但是VLAN的出现改变了这种状况。通过VLAN技术我们可以把一个大的LAN划分为若干个逻辑上的VLAN，VLAN之间的数据是相互隔离的，除非通过路由器，它们之间无法通信。这也意味着支持VLAN的交换机可以像路由器一样隔离广播。VLAN技术可以将广播风暴限制于VLAN的范围内。基于此，STP协议应该做个重大修改。不是在整个LAN的范围内计算生成树，而是每个VLAN独立计算一颗生成树。多生成树协议（Multiple STP，MST）就是VLAN 版的RSTP，为每个VLAN计算一颗RSTP生成树。了解到这一点，而且你熟悉RSTP的配置，配置MSTP就不是什么大的问题了。 一般而言，一个VLAN只是LAN的一部分，不会覆盖整个LAN。因此基于VLAN计算生成树可以减少工作量。MSTP最好和VTP（VLAN Trun Protocol）协议结合起来，因为VTP可以收集VLAN在LAN中的分布信息。如果某个交换机的所有端口都不是某个VLAN的成员，那么这个交换机可以排除于这个VLAN的RSTP生成树之外。不过要注意的是用于交换机级联的端口一般设置为trunk模式，默认情况下，任何VLAN的流量都可以通过trunk端口，因此我们可以将trunk端口看作任何VLAN的成员。但在实际当中，经过trunk端口的VLAN数量一般是有限的，我们最好将trunk端口允许通过哪些VLAN流量做个明确的限定。容易让初学者迷惑的是几个术语。 一个术语是区域（Region）。如果LAN比较大的话，可以考虑将LAN划分为若干区域，分开来管理。这就和OSPF将Internet划分为若干自治系统来管理一个道理。但实际上很少有LAN会大到非要划分为若干区域来管理。一般来说，整个LAN就是一个区域。我们只需在这个默认的区域内配置即可，不必考虑区域划分的问题。 另一个术语是实例（Instance）。这名字取得可不怎么样，一些文章将其解释得神神秘秘，其实它就是一种“组”。打个比方，默认情况下，交换机的端口都是
MSTP 协议简介 数通研发部 何凤清?
?
版本号?
V0.1?
完成日期?
2010‐10‐20?
责任人?
何凤清?
修改内容?
创建文档，对 STP 系列协议进行简要说明?
?
目 录
概述?..................................................................................................................................................?4 协议背景 ...................................................................................................................................?4 STP 协议的发展?........................................................................................................................ 4 相关文档 ...................................................................................................................................?4 缩写词汇 ...................................................................................................................................?4 STP?.....................................................................................................................................................?5 协议介绍 ...................................................................................................................................?5 STP 协议中的基本概念?............................................................................................................ 6 STP 协议中的端口状态?............................................................................................................ 6 STP 报文格式?............................................................................................................................ 7 Configuration?BPDU?.......................................................................................................... 8 topology?change?notification?BPDU?.................................................................................. 9 STP 协议交互过程?.................................................................................................................... 9 树的生成过程?................................................................................................................... 9 拓扑改变收敛过程?......................................................................................................... 10 RSTP.................................................................................................................................................?10 协议介绍 .................................................................................................................................?10 RSTP 协议中的基本概念?........................................................................................................ 11 端口状态和端口角色?............................................................................................................. 11 RSTP 报文格式?........................................................................................................................ 12 端口状态的快速切换?............................................................................................................. 13 握手过程 .................................................................................................................................?13 MSTP?...............................................................................................................................................?14 协议介绍 .................................................................................................................................?14 MSTP 的基本概念?.................................................................................................................. 15 MSTP 的端口角色和端口状态............................................................................................... 15 MSTP 报文格式?...................................................................................................................... 16 MST?BPDU?parameters?and?format?................................................................................. 16 MSTI?Configuration?Messages?......................................................................................... 17 域和生成树实例?..................................................................................................................... 18
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