冗余可以增加网络的可用性,但可能形成一个封闭的信息环路给通信系统带来毁灭性的影响,
冗余可能会给网络带来的问题和这类问题的解决方案:
冗余链路:解决单点故障的问题(优点)
重复帧
缺点 MAC地址震荡
广播风暴(逻辑环路)
STP的作用:在冗余链路的网络环境下去除单点故障的同时保证每个节点可达;打破网路中的逻辑环路,阻断广播帧的循环广播。
STP的原理:
根据一些规则判断出哪些端口能够转发数据,哪些端口不能转发数据;
不能转发数据的端口将它禁用起来;
实时监控各个端口和链路的状态,当出现故障时,STP会启用一些被禁用的端口。
STP的工作流程:
STP工作的第一步:选举根网桥【看桥ID-越小越优】互相发送BPDU,比较自己的桥ID和根桥ID两个参数
每个STP网络中都有且只有一台根网桥(亦称根交换机);
作为根网桥的这台交换机就是STP所构建的生成树的根;
选举范围为整个交换网络。
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桥ID的定义:
优先级:16bit字段,默认为32768;
MAC地址:48bit字段,交换机的硬件MAC地址;
由优先级和MAC地址组成一个64 bit的字段。
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STP工作的第二步:选举根端口(RP)【看RPC-对端BID-对端PID】
非根交换机会在自己的所有端口之间:选择出距离根网桥最近的端口;
选举范围为每个交换机(除根交换机)。
STP工作的第三步:选举指定端口(DP)【看RPC-本端的BID-本端PID】
位于同一链路中的所有端口之间选择出一个距离根网桥最近的端口;
选举范围为每条链路。
### PID=端口号+优先级(默认128) ###
STP工作的第四步:阻塞预备端口(AP)
在选出了根端口和指定端口后,STP会把那些既不是根端口,也不是指定端口的其他所有端口置于阻塞状态。
交换机端口角色归纳:
根端口:非根桥上距离根桥最近的端口,处于转发状态;
指定端口:每一条链路中距离根桥最近的端口,处于转发状态;
预备端口:落选的端口,处于监听的状态。