目录
一、前言
二、基础知识
2.2 spanning tree--生成树
2.2.1使用场景：
2.2.2环路会引起的问题
2.2.3STP的作用
2.2.4BPDU报文
2.2.5生成树算法的步骤
三、如何选择根网桥
四、如何选择根端口
五、如何选择指定端口
一、前言
为了更加了解交换机的技术，那么今天我们将交换机的三种常见的基础模式进行研究。
二、基础知识
2.1交换机的三种工作模式原理
- access
接收：如果是无标记帧，则会打上接口的缺省vlan，接收
如果是标记帧，对比缺省vlanid，相同接收，不相同丢弃
发送：对比接口vlanid，如果不相同不能从该接口发送
如果相同，就删除标签，发送出去。
- trunk
接收：如果是无标记帧，则会打上接口的缺省vlanid，接收
如果是标记帧，检查允许列表，允许则接收，不允许就丢弃
发送：如果标记帧的vlanid与接口pvid相同，并且在允许列表中，则标记帧的tag被删除发送
如果标记帧的vlanid与接口pvid不同，并且在允许列表中，则标记帧带原tag发送
- hybrid
接收：如果是无标记帧，接收并打上接口的缺省vlanid，接收
如果是标记帧，检查允许列表，允许则接收，不允许就丢弃
发送：如果以太帧在untagged或tagged列表，则表示可以从此端口通过，
对于untagged列表中的以太帧，在发送的时候去掉vlan标签后再从端口发送出去；
对于tagged列表中的以太帧，在发送的时候带着vlan标签从端口发送出去。
如果以太帧不在untagged或tagged列表，表示不从此端口通过。
2.2 spanning tree--生成树
2.2.1使用场景：
为了提高网络可好性，交换网络中通常会使用冗余链路，然而，冗余链路会交给交换网络带来环路风险，并导致广播风暴以及MAC地址表不稳定等问题，进而会影响到用户的通信质量。生成树协议STP（spanning tree protocol）可以在提高可靠性的同时用能避免环路带来的各种问题。
2.2.2环路会引起的问题
（1）环路会引起广播风暴，网络中的主机会收到重复数据帧。
（2）环路会引起MAC地址表震荡。
2.2.3STP的作用
STP通过阻塞端口来消除环路，并能够实现链路备份的目的。（防止环路）
运行该协议的交换机可以自动找出导致环路的链路，并将其临时阻塞，再链路发生故障的时候，再自动恢复阻塞链路，保障网络既有冗余有无环运行。
2.2.4BPDU报文
STP需要网络设备相互交换消息来检测桥接环路，该消息称为网桥协议数据单元BPDU。STP之所以能够良好的工作并构建一个无环的网络，是依赖于BPDU报文的泛洪，并根据报文中相关字段计算的结果
2.2.5生成树算法的步骤
- 选择根网桥
- 每个非根网桥上选择根端口（RP）
- 在每条链路上都要选择一个指定端口（DP）
- 阻塞既不是根端口又不是指定端口的端口（AP）
三、如何选择根网桥
- 依据：网桥ID（BID）
- 网桥ID=网桥优先级+网桥的MAC地址
- 网桥优先级的取值范围：0-65535
- 默认值：32768
- 优先比较优先级，选最小
- 当优先级相等的情况下，选MAC地址小的
四、如何选择根端口
- 到根桥最低的根路径成本
- 某个网桥到达根网桥的中间所有线路的路径成本之和
- 用来代表一条线路带宽的大小
- 直连的网桥ID最小的
- 对端端口ID（PID）最小的
- 端口ID=端口优先级+端口编号
- 端口优先级：0-255 默认值：128
五、如何选择指定端口
- 根网桥上的每个端口都是指定端口，都不会被阻塞
- 比较到达根桥的RPC（Root Path Cost），越小越优。
- 比较BPDU包发送者的BID，越小越优。
- 比较BPDU包发送者的PID，越小越优。
- 比较BPDU包接收者的PID，越小越优。
- 总结：stp算法中的比较都是选小的
六、实验
（1）实验一
解题思路：
1.查找根网桥，对比三台交换机的优先级及网卡，发现三个交换机的优先级一致。
网卡信息对比，sw1最小，根据越小越优先原则，则sw1作为根网桥。
2.找根端口，根据第二条原则，开销越小则作为根端口，则sw3如图位置为根端口、sw2如图位置为根端口
u
3.找指定端口和阻塞端口，根据开销越小，越优先原则，如图
（2）实验二
操作步骤
（1）配置对应的PCIP和网关
（2）在sw1和sw2中配置链路聚合、设定vlan、设定Tag 和untag
3.配置路由器的链接聚合
