STP配置与选路规则

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原理简述:

1.STP是用来避免数据链路层出现逻辑环路的协议。运行STP协议的设备通过交互信息发现环路,会通过阻塞特定端口,已至将网络结构修改成无环路的树形结构。而且,在网络出现故障时,STP能够迅速的发现链路的故障,快速的找出另一条路径进行数据的传输。

2.交换机上运行的STP通过BPDU(网桥协议数据单元)信息的交互,进行根交换机的选举,然后每台的非根交换机选择用来与根交换机通信的根端口,在这之后,每个网段选择用来转发数据至根交换机的指定端口,最后剩余的端口被阻塞。

实验内容:

需要S1作为主根交换机,S2作为备份根交换机。S4交换机的E0/0/1端口作为根端口;S2与S3之间的链路,S2的E0/0/3接口作为指定端口。需要在交换机S3上与之相连的对应端口定义为边缘端口,避免测试PC经常上下线对网络产生影响。

实验目的:

(1)理解STP的选举过程;

(2)掌握修改交换机优先级的方法;

(3)掌握修改端口开销值的方法。

实验拓扑:


实验中交换机的MAC地址:

设备 全局MAC地址
S1(S3700) 4c1f-cc8d-02ba
S2 4c1f-cc15-1bd8
S3 4c1f-cc3e-1d07
S4 4c1f-cc36-69b7

实验操作:

1.使用

stp enable

命令和

stp mode stp

命令在交换机上启用STP,并改成普通生成树STP(

华为交换机上默认启用MSTP

)。

[S1]stp enable 	
[S1]stp mode stp
......


在默认的情况下,需要等候30s生成树重新计算时间(15s Forward Delay时间+15s Learning时间)

,可以使用

display stp

命令查看生成树的详细状态信息,可以使用

display stp brief

命令查看摘要信息。

[S2]dis stp brief 
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    Ethernet0/0/1               DESI  FORWARDING      NONE   //转发状态、指定端口
   0    Ethernet0/0/2               DESI  FORWARDING      NONE
   0    Ethernet0/0/3               DESI  FORWARDING      NONE
......


生成树运算的第一步:

通过比较每台交换机的ID选举根交换机。

交换机ID由交换机优先级和MAC地址组成


(1)先比较交换机的优先级,数值最低的为根交换机;


(2)若优先级相等,则比较MAC地址,同样取数值最低的为根交换机。

交换机默认的优先级为32768(可修改)。使用

stp priority

命令修改优先级的大小。


配置主根交换机、备份根交换机的方法一:修改优先级

[S1]stp priority 0

[S2]stp priority 4096

配置后查看STP状态信息。

[S1]dis stp
-------[CIST Global Info][Mode STP]-------
CIST Bridge         :0    .4c1f-cc8d-02ba   //优先级变为0
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-cc8d-02ba / 0      //两者的值相同,即目前根交换机ID与自身的交换机ID相同;表明目前S1为根交换机。
CIST RegRoot/IRPC   :0    .4c1f-cc8d-02ba / 0
......

[S2]dis stp
-------[CIST Global Info][Mode STP]-------
CIST Bridge         :4096 .4c1f-cc15-1bd8      //优先级改为4096
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-cc8d-02ba / 200000
CIST RegRoot/IRPC   :4096 .4c1f-cc15-1bd8 / 0

可以观察到,现在的S1交换机为根交换机,S2交换机为备份根交换机。


方法二:

使用

stp root primary

命令配置主根交换机;

stp root secondary

命令配置备份根交换机。

2.根端口的选举

生成树在选举根交换机之后,

将在每台非根交换机上选举根端口



每台交换机只能有一个根端口。


(1)首先比较该交换机上每个端口到达根交换机的根路径开销,路径开销最小的端口将成为根端口;


(2)若根路径开销相同,则比较每个端口所在链路上的对端交换机的ID;


(3)若交换机ID也相同,则比较每个端口所在链路上的对端的端口ID。

使用

display stp interface

命令查看接口下的信息。

[S4]dis stp interface e0/0/2
----[Port2(Ethernet0/0/2)][FORWARDING]----
 Port Protocol       :Enabled
 Port Role           :Root Port
 Port Priority       :128
 Port Cost(Dot1T )   :Config=auto / Active=200000
......


接口路径开销采用的是Dot1T的计算方法,Config指手工配置的路径开销,Active是实际使用的路径开销。

使用

stp  cost

命令修改接口默认的代价值。

[S4]int e0/0/2
[S4-Ethernet0/0/2]stp cost 2000

[S4]dis stp
----[Port2(Ethernet0/0/2)][FORWARDING]----
 Port Protocol       :Enabled
 Port Role           :Root Port
 Port Priority       :128
 Port Cost(Dot1T )   :Config=2000 / Active=2000
......

3.指定端口的选举


(1)在选举指定端口时,首先比较的是两个端口发送与接收BPDU中的路径开销;


(2)若根路径开销相同,则比较端口发送与接收BPDU中的网桥ID;


(3)若网桥ID也相同,则需要比较网桥MAC地址,已至最后选出物理网段的指定端口。



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