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STP协议浅析

引言:交换机又名网桥,在一个桥接的局域网里,为了增强可靠性,通常要建立一个冗余的路径,网段会用冗余的网桥连接。但是,由于网桥不隔离广播,桥环路对于一个局域网是致命的。 STP协议简介  STP-Spanning  Tree Protocol(生成树协议) 生成树协议是一种桥嵌套协议,在IEEE 802.1d规范里定义,可以用来消除桥环路。 实际是逻辑上断开环路,防止二层网络的广播风暴的产生。当线路出现故障,断开的接口被激活,恢复通信,起备份线路的作用。 STP的算法           它的工作原理是这样的: 生成树协议定义了一个数据包,叫做桥协议数据单元BPDU(Bridge Protocol Data Unit)。网桥用BPDU来相互通信,并用BPDU的相关机能来动态选择根桥和备份桥。但是因为从中心桥到任何网段只有一个路径存在,所以桥回路被消除。   在一个生成树环境里,桥不会立即开始转发功能,它们必须首先选择一个桥为根桥,然后建立一个指定路径。在一个网络里边拥有最低桥ID的将变成一个根桥,全部的生成树网络里面只有一个根桥。根桥的主要职责是定期发送配置信息,然后这种配置信息将会被所有的指定桥发送。这在生成树网络里面是一种机制,一旦网络结构发生变化,网络状态将会重新配置。    当选定根桥之后,在转发数据包之前,它们必须决定每一个网段的指定桥,运用生成树的这种算法,根桥每隔2秒钟从它所有的端口发送BPDU包,BPDU包被所有的桥从它们的根端口复制过来,根端口是接根桥的那些桥端口。BPDU包括的信息叫做端口的COST,网络管理员分配端口的COST到所有的桥端口,当根桥发送BPDU的时候,根桥设置它的端口值为零。然后沿着这条路径,下一个桥增加它的配置端口COST为一个值,这个值是它接收和转发数据包到下一个网段的值。 这样每一个桥都增加它的端口的COST值为它所接收的BPDU的包的COST值,所有的桥都检测它们的端口的COST值,拥有最低端口的COST值的桥就变为了指定的桥。 拥有比较高端口COST值的桥置它的端口进入阻塞状态,变为了备份桥。在阻塞状态,一个桥停止了转发,但是它会继续接收和处理BPDU数据包。   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:  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。桥ID=桥优先级(默认值为32768)+桥MAC 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:    到达根路径成本最低 ;  … Continue reading

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