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文章目录
- STP
- 开销计算标准
- 拓扑变更处理
- RSTP
- 定义
- 与STP的区别
- RSTP的快速收敛机制
- 边缘端口机制
- 根端口的快速切换
- 指定端口的快速切换
- RSTP的拓扑改变处理机制
- 网络直径
- RSTP和STP的兼容
- MSTP
- STP/RSTP的缺陷
- MSTP定义
- MSTP基本概念
- MST域
- IST
- CST
- CIST
- CIST域根
- CIST总根
- Master端口
- MSTP配置要点
- MSTP兼容性
- 相关命令
- STP保护机制
- BPDU保护
- 根桥保护
- 环路保护
- TC保护
- 相关命令
STP
开销计算标准
- 802.1d
- 802.1t
- Legacy：H3C私有计算标准，如果涉及到跨厂商的交换机对接STP，需要修改计算标准一致
BPDU组播地址
配置BPDU只由根桥周期性发出，其他交换机只是转发配置BPDU
非根网桥只会从根端口收到配置BPDU，只会从指定端口转发配置BPDU
根网桥上的所有端口一定都是指定端口，除非用一个物理段环接根桥
Port ID格式：优先级＋端口索引号优先级0-240，必须是16的倍数，默认128
拓扑变更处理
交换机检测到拓扑结构变更、
交换机有端口转变为Forwarding状态，且该交换机至少包含一个指定端口 交换机上有端口从Forwarding或Learning状态转变为Blocking交换机向根桥发起TCN BPDU
沿途的非根网桥收到TCN BPDU后，会继续向根桥转发。且在转发根桥的下一轮配置BPDU中，把TCA置位
根桥收到TCN BPDU后，在下一轮配置BPDU中，把TC位置位
所有交换机收到TC置位的BPDU后，MAC地址表老化时间缩短到15秒
RSTP
定义
- 快速生成树协议，与STP基本思想一致，可兼容STP运行
与STP的区别
减少了端口状态
Discarding：不发送BPDU，不学习MAC地址，不转发数据 Learning：发送BPDU，学习MAC地址，不转发数据 Forwarding：发送BPDU，学习MAC地址，转发数据增加了端口角色
根端口 指定端口 Alternate端口：替代端口，根端口的备份 Backup端口：备份端口，指定端口的备份BPDU格式的不同
BPDU Type为2 Protocol Version ID 为2 使用了Flags字段的全部8位 增加了Version1 Length字段BPDU处理方式的不同
每台交换机自行从指定端口发送RST BPDU RST BPDU老化时间为3个连续的Hello time 阻塞状态的端口可以立即对收到的低优先级RST BPDU做出回应RSTP收敛速度更快
RSTP的快速收敛机制
边缘端口机制
- 边缘端口通电后，可以直接进入转发状态，不进行STP运算
- 边缘端口UP/DOWN，不会触发拓扑状态变更
- 边缘端口收到BPDU，会转变为非边缘端口
根端口的快速切换
- 根端口故障后，如果新的根端口对端的指定端口处于转发状态，则新的根端口立即进入转发状态
指定端口的快速切换
P/A机制
1.SW1新增链路或故障链路恢复，指定端口要进入转发状态之前，向对端SW2发送Proposal报文 2.SW2收到Proposal报文后，立即进行同步操作：同步是指阻塞除边缘端口以外的所有端口，为了防止临时环路 3.同步完成后，向对端SW1发送Agreement报文 4.收到Agreement报文后，SW1的指定端口进入转发状态 5.SW2上被同步阻塞的端口继续进行P/A流程，直至整个网络收敛
RSTP的拓扑改变处理机制
处理机制
只有非边缘端口转变为Forwarding，才产生拓扑改变 拓扑变更后，向所有其他指定端口和根端口发送TC置位BPDU 收到TC置位BPDU，清除其他所有端口学习的MAC地址注意：由于每台交换机都可以主动发起RST BPDU，所以取消了TCN机制
网络直径
- 任意两台终端之间连接时通过的交换机数目的最大值
- 修改网络直径可以使交换机自动产生适当的Max Age和Forward Delay时间
RSTP和STP的兼容
- RSTP端口连续3次收到STP的BPDU，该端口自动切换模式为STP
- 切换到STP模式的端口丧失所有快速收敛特性
- STP交换机移除后，由RSTP模式切换为STP模式的端口仍运行在STP模式，可配置为主动回切
MSTP
STP/RSTP的缺陷
- 所有VLAN共享一颗生成树
- 阻塞链路被完全浪费，无法实现不同VLAN在多链路上负载分担
MSTP定义
- 多生成树协议，基于实例计算出多颗生成树，实例间实现负载分担
MSTP基本概念
MST域
- 定义：拥有相同MST配置标识的交换机构成的集合，划分区域可加快收敛速度和方便管理
- 相同域的必要条件：域名一致，修订级别一致，实例和VLAN的映射关系一致
IST
- 内部生成树
- 每个MST域独立计算的内部生成树实例
- 实例0：默认所有VLAN都映射在实例0
CST
- 公共生成树
- 用来互联MST域的单生成树（把每个MST域作为一台交换机，计算出的生成树实例）
CIST
- 公共内部生成树
- CST+每个域的内部IST
CIST域根
- 每个IST的根网桥
CIST总根
- 整个CIST的根网桥
Master端口
- CST的根端口
- 单域MSTP中不可能存在Master端口
- 多域MSTP中，根域不可能存在Master端口，其他域只有一个
MSTP配置要点
- MST配置完成或修改MST配置后，一定要激活配置才能生效
MSTP兼容性
配置端口识别/发送MSTP报文格式
Auto 自动识别 dot1s 标准格式 Legacy 与非标准格式兼容的格式摘要侦听
其他厂商设备可能使用私有密钥计算配置摘要 开启摘要侦听使设备不在对比配置摘要，但会导致只要域名和修订级别一致，VLAN映射关系不一致也能属于同一域 可全局开启，也可接口开启配置No Agreement Check特性
P/A机制的问题： 1.MSTP收到P/A位都置位的BPDU才会回复A位置位的BPDU 2.一个RSTP端口连接一个MSTP端口，RSTP的指定端口快速切换时只会发出P位BPDU，导致MSTP不会回应A位BPDU 3.RSTP的指定端口仍然需要等待30秒才能开始转发数据配置No Agreement Check特性后，MSTP不再检查Propsal报文中的A位是否置位
相关命令
[h3c]stp-region-configuration //进入MST域配置模式
[h3c-mst-region]region-name 'name' //配置MST域名
[h3c-mst-region]revision-level 'level' //配置修订级别
[h3c-mst-region]instance 'instance-id' vlan 'vlan-list' //配置实例和VLAN映射关系
[h3c-mst-region]active region-configuration //激活MST配置
[h3c]stp instance 'instance-id' root 'primary/secondary' //配置交换机为实例的主备根
[h3c]display region-configuration //查看MST域配置
STP保护机制
BPDU保护
- 技术背景：当边缘端口收到BPDU后，将转换成非边缘端口，重新参与生成树计算，使用PC伪造BPDU报文恶意攻击，将导致STP频繁重计算
- 解决方案：开启BPDU保护后，边缘端口收到BPDU，则MSTP会关闭该端口
根桥保护
- 技术背景：合法根网桥收到优先级更高的BPDU，将失去根网桥角色，并引起STP重计算
- 解决方案：设置根桥保护的端口，一旦收到优先级更高的BPDU，则立即将端口设置为Listening状态，不在转发报文
环路保护
- 技术背景：环形链路拥塞，导致没有及时收到BPDU报文，从而重新计算STP，开启阻塞端口，形成逻辑环路
- 解决方案：配置环路保护的端口，当接收不到对端交换机的BPDU时，如端口参数了STP计算，则该端口进入Discarding状态
TC保护
- 技术背景：使用PC伪造TC-BPDU发送，将导致交换机频繁清除MAC地址表，导致网络不稳定
- 解决方案：设置交换机在收到TC-BPDU的10秒内，MAC地址表删除的最大次数
相关命令
[h3c]stp bpdu-protection //配置BPDU保护
[h3c-GigabitEthernet0/0]stp root-protection //配置根桥保护
[h3c-GigabitEthernet0/0]stp loop-protection //配置环路保护
[h3c]stp tc-protection //配置TC保护
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