stp和rstp解读

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved技术原理ISSUE1.0HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage2本课程介绍STP（生成树协议）和RSTP（快速生成树协议）的原理与配置。STP运行于以太网交换机上，为解决交换网络中的环路问题在网络上修剪出一棵无环的树。RSTP是STP的升级版本，与STP相比，最显著的特点就是通过新的机制，加快了收敛速度。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage3学习完此课程，您将会：描述STP生成树基本计算过程描述配置BPDU在计算过程中的作用描述RSTP的基本计算过程描述RSTP端口状态的迁移HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage4第1章环路引起的问题第2章生成树基本计算过程第3章配置BPDU第4章RSTP原理与配置HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage5交换机转发流程回顾E0/2E0/3E0/5E0/600-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20..........E0/2E0/3..........目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20..........E0/5E0/6..........PCASWASWBPCB123HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage6环路引起的问题之一——广播风暴PCASWASWB广播12344HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage7交换机学习MAC地址表回顾E0/2E0/3E0/5E0/600-0D-56-BF-88-1000-0D-56-BF-88-20目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10..........E0/2..........目的MAC地址目的端口00-0D-56-BF-88-10..........E0/5..........PCASWASWBPCB123HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage8环路引起的问题之二——MAC地址表不稳定E0/3E0/4E0/5E0/6PCASWASWB00-0D-56-BF-88-10目的MAC地址目的端口E0/200-0D-56-BF-88-10E0/200-0D-56-BF-88-10E0/4错误目的端口HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage9为什么引入生成树协议通过阻断冗余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环当前活动路径发生故障时激活冗余备份链路恢复网络连通性ROOTLANALANBLANCLANDLANEHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage10第1章环路引起的问题第2章生成树基本计算过程第3章配置BPDU第4章RSTP原理与配置HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage11生成树协议的基本原理基本思想：在网桥之间传递特殊的消息（配置消息），包含足够的信息做以下工作：从网络中的所有网桥中，选出一个作为根网桥（Root）计算本网桥到根网桥的最短路径对每个LAN，选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥，负责所在LAN上的数据转发网桥选择一个根端口，该端口给出的路径是此网桥到根桥的最佳路径选择除根端口之外的包含于生成树上的端口（指定端口）HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage12LANE生成树基本计算过程－选举根交换机SWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootBridgeHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage13生成树基本计算过程－选举非根交换机的根端口LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9RootBridgeRootPortRootPortHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage14生成树基本计算过程－选举网段的指定端口LANESWALANALANBLANCSWBSWCLAND32768.00e0-fc16-ee4332768.00e0-fc41-425932768.00e0-fc41-43b9LANA的指定端口LANB的指定端口RootLAND的指定端口LANE的指定端口LANC的指定端口AlternatePortHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage15交换机端口角色端口角色描述RootPort根端口，是所在交换机上离根交换机最近的端口，处于转发状态。DesignatedPort指定端口，转发所连接的网段发往根交换机方向的数据和从交换机方向发往所连接的网段的数据。AlternatePort预备端口，不向所连网段转发任何数据。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage16新预备端口暂未停止转发可能的临时环路SWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootE0/1预备端口根端口E0/1E0/2SWD新Root指定端口E0/2新指定端口新根端口HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage17Forwarding端口状态变换DisabledLearning端口开启端口禁用123322端口禁用端口禁用端口禁用ListeningBlockingHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage18端口状态描述端口状态描述Disabled端口没有启用此状态下端口不转发数据帧，不学习MAC地址表，不参与生成树计算。Listening侦听状态此状态下端口不转发数据帧，不学习MAC地址表，只参与生成树计算，接收并发送BPDU。Blocking阻塞状态此状态下端口不转发数据帧，不学习MAC地址表，此状态下端口接收并处理BPDU，但是不向外发送BPDU。Learning学习状态此状态下端口不转发数据帧，但是学习MAC地址表，参与计算生成树，接收并发送BPDU。Forwarding转发状态此状态下端口正常转发数据帧，学习MAC地址表，参与计算生成树，接收并发送BPDU。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage19STP基本配置－物理拓扑LANESWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootLANC的指定端口E0/10E0/20E0/10E0/20E0/10E0/20HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage20STP基本配置－配置命令LANESWALANALANBLANCSWBSWCLANDRootLANC的指定端口E0/10E0/20E0/10E0/20E0/10E0/20[Quidway]sysnameSWA[SWA]stpenable[SWA]stpmodestp[SWA]stppriority4096[Quidway]sysnameSWB[SWB]stpenable[SWB]stpmodestp[SWB]stppriority8192[Quidway]sysnameSWC[SWC]stpenable[SWC]stpmodestpE0/24HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage21STP基本配置－验证STP全局状态[SWC]displaystpProtocolmode:IEEEcompatibleSTPbridgeID(Pri.MAC):32768.00e0-fc41-43b9Thebridgetimes:HelloTime2sec,MaxAge20sec,ForwardDelay15secRootbridgeID(Pri.MAC):4096.00e0-fc41-4259Rootpathcost:200Bridgebpdu-protection:disabledTimeoutfactor:3HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage22STP基本配置－验证STP端口信息[SWC]displaystpinterfaceEthernet0/20Port20(Ethernet0/20)ofbridgeisForwardingPortspanningtreeprotocol:enabledPortrole:RootPortPortpathcost:200Portpriority:128DesignatedbridgeID(Pri.MAC):4096.00e0-fc41-4259ThePortisanon-edgedportConnectedtoapoint-to-pointLANsegmentMaximumtransmissionlimitis3Packets/hellotimeTimes:HelloTime2sec,MaxAge20secForwardDelay15sec,MessageAge0BPDUsent:4TCN:2,RST:2,ConfigBPDU:0BPDUreceived:806TCN:0,RST:11,ConfigBPDU:795HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage23第1章环路引起的问题第2章生成树基本计算过程第3章配置BPDU第4章RSTP原理与配置HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage24配置BPDU（ConfigurationBPDU）的封装与内容LLCBPDUBridgeIDProtocolIdentifierProtocolVersionIdentifierBPDUTypeFlagsRootIdentifierRootPathCostBridgeIdentifierPortIdentifierMessageAgeMaxAgeHelloTimeForwardDelayDMACSMACLengthDataFCS用于检测最优配置BPDU0x00000x000x000x0001-80-C2-00-00-00HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage25配置BPDU中的重要参数参数描述RootIdentifier发送此配置BPDU的交换机所认为的根交换机的交换机标识RootPathCost从发送此配置BPDU的交换机到达根交换机的最短路径总开销，含交换机根端口的开销，不含发送此配置BPDU的端口的开销BridgeIdentifier发送此配置BPDU的交换机的交换机标识PortIdentifier发送此配置BPDU的交换机端口的端口标识比较次序：RootIdentifierRootPathCostBridgeIdentifi