16.二層技術之STP生成樹技術

STP生成樹是針對于二層網絡優化技術，主要的作用是為了冗余和防止環路的產生。

STP的作用：；

v 邏輯上斷開鏈路，防止網絡風暴的產生。

v 當線路故障的時候，阻塞接口被激活，恢復通信。

BID：網橋ID，BID=優先級+MAC地址，交換機默認優先級為32768。

PID：端口ID，PID=端口優先級+端口編號，端口默認優先級為128.

STP的選舉算法：

v 選舉根交換機：根據BID選舉為根交換機，數值越小則為根交換機。

v 選舉根端口（RP）：根據到達根交換機的路徑成本，對端BID，對端PID選舉根端口，數值越小則為根端口。

v 選舉指定端口（DP）：根據到達根交換機的路徑成本，本端BID，本端PID選舉指定端口，數值越小則為根端口。

v 其余接口一律阻塞。

STP生成樹使用BPDU橋接數據單元通信。

BPDU的類型：

v 配置BPDU：用于生成樹計算，每2秒更新一次。

v 拓撲變更通信：當網絡出現問題的時候才會發，用于通告網絡變化。

STP接口狀態：

v 阻塞(Blocking)：默認延時20S，只接收BPDU。

v 偵聽(Listening)：默認延時15S，接口開打，構建活動拓撲。

v 學習(Learning)：默認延時15S，構建MAC地址表。

v 轉發(Forwarding)：發送接收用戶數據

v 禁用(Disabled)：接口關閉Shutdwon。

STP利用三種計時方法來確保網絡的收斂：

v Hello時間：默認時間為2S。

v 轉發延遲：默認為30S。

v 最大老化時間：默認為20S。

STP跟VLAN的關系：

v IEEE的CST通用生成樹：不考慮VLAN的存在，只在網絡中生成單個STP。

v IEEE的MST多生成樹：多個VLAN共用一顆樹。

v CISCO的PVST每個VLAN生成樹：每個VLAN一個STP。

v CISCO的PVST+增加的每個VLAN生成樹：每個VLAN一個STP，可以與CST生成樹兼容。

CISCO的PVST+生成樹命令：

注：速接口一般應用于PC接入口，可以關閉STP的收斂，達到迅速通信。

主根優先級默認為8192，副根優先級默認為16384.

MSTP生成樹多個VLAN可以共用一顆生成樹。

MSTP生成樹引入了域的概念，一個域中可以有多個實例，而一個實例可以理解為一個樹。

Instance 0是一個特殊的樹，只要啟動了MST，它就默認啟動，它是所有VLAN默認映射到這個實例中。

BPDU保護：當交換設備啟動了BPDU保護功能后，如果邊緣端口收到其他生成樹的BPDU，邊緣端口將自動Shutdown。

根保護：由于網絡中惡意***，根網橋收到優先級更高的BPDU，根端口不在轉發報文，當優先級恢復則恢復正常的狀態。

華為H3C的MSTP多生成樹命令：

注：instance：實例的意思。