網(wǎng)絡協(xié)議之STP(生成樹協(xié)議)選舉過程

2020-10-24 11:53:47

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供稿：網(wǎng)友

　　生成樹協(xié)議的定義

　　生成樹算法的網(wǎng)橋協(xié)議STP(Spanning Tree Protocol) 它通過生成生成樹保證一個已知的網(wǎng)橋在網(wǎng)絡拓撲中沿一個環(huán)動態(tài)工作。網(wǎng)橋與其他網(wǎng)橋交換BPDU消息來監(jiān)測環(huán)路，然后關(guān)閉選擇的網(wǎng)橋接口取消環(huán)路，統(tǒng)指IEEE802·1生成樹協(xié)議標準和早期的數(shù)字設備合作生成樹協(xié)議，該協(xié)議是基于后者產(chǎn)生的。IEEE版本的生成樹協(xié)議支持網(wǎng)橋區(qū)域，它允許網(wǎng)橋在一個擴展本地網(wǎng)中建設自由環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)。IEEE版本的生成樹協(xié)議通常為在數(shù)字版本之上的首選版本。

　　生成樹協(xié)議主要有兩個重要的作用：1、避免在二層交換網(wǎng)絡中產(chǎn)生路徑回環(huán) 2、能夠在二層交換網(wǎng)絡中實現(xiàn)冗余備份。本文將為您詳細介紹生成樹協(xié)議配置中的選舉過程。

　　第一步:選舉根橋(Root Bridge)

　　在一個生成樹域內(nèi)，開始的時候，每臺交換機都認為自己是根橋,都發(fā)送BPDU，用于選舉根橋。選舉根橋，根據(jù)BridgeID的值。Bridge ID由兩個部分組成：

　　·交換機的優(yōu)先級(priority)，在Cisco交換機上默認為32768(長度為2個字節(jié));

　　·交換機的MAC地址(長度為6個字節(jié));

　　選完Root之后,只有Root Bridge可以周期性的發(fā)送BPDU,所有Nroot沒有資格發(fā)送BPDU.

　　第二步：選舉根端口(RootPort)

　　首先介紹STP的端口成本

　　路徑成本計算方法：路徑成本是從根橋計算的。通常是從根橋到拓撲中其他交換機的端口成本累加。

　　根橋通過其接口通告BPDU時，BPDU幀中的默認路徑成本值是0.連接的交換機接收此BPDU時，會將本地傳入端口的成本加到路徑成本中。如果端口是一個快速以太網(wǎng)端口，那么路徑成本的計算方式如下：0(根橋的路徑成本)+19(交換機的端口成本)=19.在將BPDU通告到它之后的交換機之后，該交換機將包含更新后的路徑成本。因為BPDU從根交換機傳播得越來越遠，所以累加的路徑成本值會越來越高。

　　此處要注意路徑成本是按端口成本累加的。如果一條千兆鏈路跑百兆網(wǎng)絡，端口是G口的話，成本還是按4算。

　　根端口的定義：非根橋用于到達根橋的路徑成本最小的端口。

　　需要注意的是，根橋本身絕對不會有根端口，因為它是根橋，因此它不需要到達自身的端口。

　　選擇根端口的步驟：

　　1.有兩條或者多條到達根交換機的路徑時，選擇具有到達根交換機的最低累加路徑成本的路徑;

　　2.如果到達根交換機的多條可用路徑具有相同的累加路徑成本，那么交換機會選擇具有最低Bridge ID的相鄰交換機(通過交換機可到達根橋);

　　3.如果多條路徑都通過相同的相鄰交換機，那么會選擇具有最低優(yōu)先級值的本地端口;

　　4.如果端口優(yōu)先級值相同，那么會選擇交換機上具有最低物理編號的端口。例如在2960系列交換機上，該端口將是FastEthernet0/1或者Gigabit0/1.

　　完成此步驟后，非根交換機將有一個且僅有一個端口成為其根端口。

　　第三步：選舉指定端口(DesignatedPort)

　　每臺交換機都有一個用來到達根交換機的根端口。除了每臺交換機有一個根端口外，每個網(wǎng)段(Segment，應該說成介質(zhì)比較準確，可以理解成每段線路)還有一個用來到達根交換機的端口，該端口成為指定端口(Designated Port)。

　　注意：根橋上的每個活動端口都是指定端口。因為所連網(wǎng)段到達根交換機的成本是0，即最低累加成本值。換句話說，這些LAN網(wǎng)段中的每個網(wǎng)段中的每個網(wǎng)段都直接與根交換機相連，因此，這些網(wǎng)段到達根交換機就沒有任何成本。