(1)生成树基本计算过程

1选举根交换机

生成树(STP)原理及配置​_快速生成树


Bridge ID

Bridge ID 用于选举环路中唯一一台根桥,Bridge ID数值越小越优先

Bridge ID=2字节优先级+6个字节MAC地址

注:默认优先级为32768

2选举非根交换机的根端口

生成树(STP)原理及配置​_生成树_02


非根交换机在选举根端口时分别依据端口的根路径开销、对端BID、对端PID和本端PID

优先级:

根路径开销>对端BID>对端PID>本端PID


cost

开销值,表示从根桥到本设备端口的总开销为多少

根据特定数值累加,越小越优先:

1-------------10Gb/S以上

2--------------10Gb/S

20------------1Gb/S

200-----------100Mb/S

2000----------10Mb/S

注:上述为huawei定义端口开销,默认为802.1T标准


修改cost值

[Huawei-GigabitEthernet0/0/3]stp cost 100


直连网桥(对端)的BID

生成树(STP)原理及配置​_生成树_03


SWC根端口选举说明:

在到root bridge cost值相同的情况下,优先看直连网桥(对端)的BID。此处SWB的mac地址比SWD的mac地址小,推出SWB的BID优先。所有SWC左边的端口为root port。


直连网桥(对端)的PID

生成树(STP)原理及配置​_快速生成树_04


Port ID : 本端所连接对端端口的1Byte的优先级(默认128)+1Byte的端口标识(对端ID越小越优先)

选举顺序:

SWA的Bridge id(根据mac地址)小于SWB,所以SWA为root bridge

选举SWB的根端口。cost相等,bid都是对应的SWA所以也相等。此时要比较直连网桥(对端)的PID

E0/2的PID:128.2

E0/3的PID:128.3

E0/2的PID小于E0/3的PID,所以E0/1为根端口


修改接口优先级

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp port priority 240

3选举网段的指定端口

生成树(STP)原理及配置​_生成树_05


根桥上的所有端口都是指定端口,所以LANA和LANB的指定端口都在SWA上。

在cost相等情况下,SWB的BID(根据Mac地址)小于SWC,所以LANC的指定端口在SWB上。即LANC中SWC上的端口就被BLOCK了。

4交换机端口角色

端口角色

描 述

Root Port

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。

Designated Port

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。

Alternate Port

预备端口,不向所连网段转发任何数据。

5交换机端口状态描述

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。

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。

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。

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。

生成树(STP)原理及配置​_快速生成树_06


(2)STP生成树配置

生成树(STP)原理及配置​_生成树_07


SW3:

stp mode stp

stp root primary

或者

stp priority 4096


验证STP摘要信息

[sw3]display stp brief

MSTID Port Role STP State Protection

0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE

0 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE

验证STP全局信息

[sw3]display stp

-------[CIST Global Info][Mode STP]-------

CIST Bridge :0 .4c1f-cccf-1906本机Bridge id

Config Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20

Active Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20

CIST Root/ERPC :0 .4c1f-cccf-1906 / 0根桥Bridge id

CIST RegRoot/IRPC :0 .4c1f-cccf-1906 / 0

CIST RootPortId :0.0

BPDU-Protection :Disabled

CIST Root Type :Primary root当前本机为根桥

TC or TCN received :44

TC count per hello :0

STP Converge Mode :Normal

Time since last TC :0 days 0h:8m:38s

Number of TC :9

Last TC occurred :GigabitEthernet0/0/3

... ...

验证STP端口信息

[sw3]display stp interface g0/0/2

SW2:

stp mode stp

stp root secondary

或者

stp priority 8192


[sw2]display stp brief

MSTID Port Role STP State Protection

0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE

0 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE


[sw2]display stp

-------[CIST Global Info][Mode STP]-------

CIST Bridge :4096 .4c1f-ccb9-6a7c

Config Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20

Active Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20

CIST Root/ERPC :0 .4c1f-cccf-1906 / 20000

CIST RegRoot/IRPC :4096 .4c1f-ccb9-6a7c / 0

CIST RootPortId :128.3

BPDU-Protection :Disabled

CIST Root Type :Secondary root当前本机为备份根桥

TC or TCN received :74

TC count per hello :0

STP Converge Mode :Normal

Time since last TC :0 days 0h:12m:53s

Number of TC :13

Last TC occurred :GigabitEthernet0/0/3

... ...

SW1:

stp mode stp


[sw1]display stp brief

MSTID Port Role STP State Protection

0 GigabitEthernet0/0/1 ALTE DISCARDING NONE

0 GigabitEthernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE


[sw1]display stp

-------[CIST Global Info][Mode STP]-------

CIST Bridge :32768.4c1f-cc37-5be5

Config Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20

Active Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20

CIST Root/ERPC :0 .4c1f-cccf-1906 / 20000

CIST RegRoot/IRPC :32768.4c1f-cc37-5be5 / 0

CIST RootPortId :128.2

BPDU-Protection :Disabled

TC or TCN received :76

TC count per hello :0

STP Converge Mode :Normal

Time since last TC :0 days 0h:17m:55s

Number of TC :13

Last TC occurred :GigabitEthernet0/0/2

... ...

(3)RSTP快速生成树工作原理

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。

1交换机端口角色

端口角色

描述

Root Port

根端口,是所在交换机上离根交换机最近的端口,稳定时处于转发状态。

Designated Port

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,稳定时处于转发状态。

Backup Port

备份端口,不处于转发状态,所属交换机为端口所连网段的指定交换机。

Alternate Port

预备端口,不处于转发状态,所属交换机不是端口所连网段的指定交换机。

生成树(STP)原理及配置​_快速生成树_08


LANA处为集线器,生产环境中基本碰不到Backup Port,仅了解即可。

2交换机端口状态描述

端口状态

描述

Discarding

丢弃状态

此状态下端口对接收到的数据做丢弃处理,端口不转发数据帧,不学习MAC地址表。

Alternate Port和Backup Port

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。

3边缘端口

边缘端口用于直连终端的端口,相当于Cisco中的spanning-tree portfast

生成树(STP)原理及配置​_生成树_09


边缘端口配置

interface GigabitEthernet0/0/3

stp edged-port enable

4 RSTP发送BPDU

在802.1D(STP)中,只有当SW从根端口收到BPDU时,非根桥才能转发BPDU。

在802.1w(RSTP)中,每个SW会每隔2S就发送一次包含当前信息的BPDU。

(4)RSTP快速生成树配置

生成树(STP)原理及配置​_生成树_10


SW3:

stp mode rstp

stp root primary

SW2:

stp mode rstp

stp root secondary

SW1:

stp mode rstp

interface GigabitEthernet0/0/3

stp edged-port enable

此处边缘端口配置仅作为演示