【华为ICT备赛】生成树基础
七、生成树
文章目录
- 七、生成树
- 1、生成树概述
- 2、STP的基本概念及工作原理
- 桥ID（BID）
- 根桥
- Cost
- RPC
- Port ID
- BPDU
- 3、RSTP对STP的改进
- STP的不足之处
- RSTP概述
- RSTP对STP的其他改进
- 端口角色不同
- 边缘端口
- 端口状态不同
- 端口状态不同
1、生成树概述
通过部署生成树后，交换机之间会进行生成树协议报文的交互并进行无环拓扑计算，最终将网络中的某个或某些接口阻塞进而打破环路。
2、STP的基本概念及工作原理
- STP是一个用于局域网中消除环路的协议
- 防止环路
- 提供冗余备份链路
桥ID（BID）
- IEEE 802.1D标准中规定BID由16位的桥优先级与桥MAC地址构成。
- 每一台运行STP的交换机都拥有一个唯一的BID。
- BID的桥优先级占据高16bit，其余的低48bit是桥MAC地址。
- 在STP网络中，BID最小的设备会被选举为根桥。
根桥
- STP的主要作用之一是在整个交换网络中计算出一棵无环的“树”。
- 根桥是一个STP交换网络中的“树根”。
- STP开始工作以后，会在交换网络中选举一个根桥，作为无环拓扑的“树根”。
- 在STP网络中，桥ID最小的设备会被选举为根桥。
- 首先比较桥优先级，优先级的值越小，则越优先；
- 如果优先级相等，那么再比较MAC地址，拥有最小MAC地址的交换机会成为根桥
Cost
- 接口的Cost主要用于计算根路径开销，也就是到达根的开销。
- 接口的缺省Cost除了与其速率、工作模式有关，还与交换机使用的STP Cost计算方法有关。
- 接口带宽越大，则Cost值越小。
- 用户也可以根据需要通过命令调整接口的Cost
RPC
根路径开销
- 一台设备从某个接口到达根桥的RPC等于从根桥到该设备沿途所有入方向接口的Cost累加。
Port ID
接口ID
- 接口ID由两部分构成的，高4 bit是接口优先级，低12bit是接口编号。
- 激活STP的接口会维护一个缺省的接口优先级，在华为交换机上，该值为128。
BPDU
网桥协议数据单元
- BPDU是STP的协议报文
- BPDU分为两种类型：
- 配置BPDU
- TCN BPDU
- 配置BPDU是STP进行拓扑计算的关键；
- TCN BPDU只有网络拓扑发生变更时才会被触发。
配置BPDU的报文格式
配置BPDU的比较原则
STP接口状态
3、RSTP对STP的改进
STP的不足之处
- STP协议虽然能够解决环路问题，但是由于网络拓扑收敛慢，影响用户通信质量。
- 没有细致区分接口状态和接口角色，不利于初学者学习及部署。
- STP算法是被动算法，依赖定时器等待的方式判断拓扑变化，收敛速度慢。
RSTP概述
- 收敛速度更快，兼容STP。
- 引入了新的接口角色——备份端口，边缘端口。
- 3种状态。
RSTP对STP的其他改进
- 配置BPDU的处理发生变化：
- 拓扑稳定后，配置BPDU报文的发送方式进行了优化
- 使用更短的BPDU超时计时
- 对处理次等BPDU的方式进行了优化
- 配置BPDU格式的改变，充分利用了STP协议报文中的Flag字段，明确了接口角色
端口角色不同
- 通过接口角色的增补，简化了生成树协议的理解及部署
边缘端口
- 如果指定端口位于整个域的边缘，不再与任何交换设备连接，这种端口叫做边缘端口
端口状态不同
种端口叫做边缘端口
[外链图片转存中…(img-JSeN1Blk-1671015608057)]
端口状态不同
[外链图片转存中…(img-QLQjAnW6-1671015608058)]
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4eNXJ0L7-1671015608058)(C:\Users\veen\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20221212165616823.png)]
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