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交換機RSTP協議介紹

瀏覽次數：發布時間：2022-11-28

STP 概述

STP（Spanning Tree Protocol）是生成樹協議的英文縮寫。STP 協議中定義了根橋（RootBridge）、根端口（Root Port）、指定端口（Designated Port）、路徑開銷（Path Cost）等概念，用于通過構造一棵自然樹的方法實現將環路網絡修剪成無環路的樹型網絡， 從而避免報文在環路網絡中的增生和無限循環，同時實現鏈路備份和路徑最優化。
STP 采用 BPDU（Bridge Protocol Data Unit 橋協議數據單元）也稱為配置消息，進行 網 橋 之 間 的 信 息 交 流 。 STP BDUP 是 一 種 二 層 報 文 ， 目的 MAC 時 多 播 地 址01-80-C2-00-00-00，所有支持 STP 協議的網橋都會接收并處理收到的 BPDU 報文。該報文的數據區里攜帶了用于生成樹計算的所有有用信息。
 

RSTP 技術介紹

1、根橋(Root)
樹形的網絡結構，必須要有樹根，于是 STP 引入了根橋（ Root Bridge）的概念。根橋在全網中只有一個，而且根橋會根據網絡拓撲的變化而改變，因此根橋并不是固定的。網絡收斂后，根橋會按照一定的時間間隔產生并向外發送配置 BPDU，其他的設備對該配置BPDU 進行轉發，從而保證拓撲的穩定。選舉根橋的依據是網橋優先級和網橋 MAC 地址組合成的橋 ID （ Bridge ID），橋 ID 最小的網橋將成為網絡中的根橋。
 
2、根端口(Root Port)
所謂根端口，是指一個非根橋的設備上離根橋最近的端口。根端口負責與根橋進行通信。非根橋設備上有且只有一個根端口，根橋上沒有根端口。
 
3、指定端口(Designated Ports)
指定端口是專門指定的，通過其根端口到達跟橋開銷最低的端口。指定端口會被標記為轉發端口
 
4、STP 與 RSTP 介紹
RSTP(802.1w)為 802.1ad 發展而來，其目的為了解決 STP 收斂時間較長的問題，下面為 RSTP 與STP 的介紹：
  STP RSTP
 
 
技術介紹		 基于 OSI 網絡模型的數據鏈路層(第二層)通訊協定，用作確保一個無回圈的區域網絡環境。通過有選擇性地阻塞冗余鏈路來達到消除網路二層環路的目的，同時具備鏈路的備份功能，又稱擴展樹協議 RSTP 是從 STP 發展過來的，其實現基本思想一致，但它更進一步的處理了網絡臨時失去連通性的問題。
 相同點 1.整個交換網絡只有一棵生成樹，拓撲收斂受網路拓撲規模影響；
2.網絡的連通性受網絡結構對稱性影響；
3.鏈路阻塞鏈路不承載任何流量。
不同點 1.不能快速遷移，需要等待 2 倍forward delay 時間延時；
2.在點對點或邊緣端口，需要等待
2 倍 delay 時間延時；
3.邊緣端口需要等待 2 倍 delay 時間延時。		 1.能夠快速遷移，當根端口/指定端口失效的情況下，替換端口/備份端口就會無時延地進入轉發狀態；
2.指定端口只需與下游網橋進行一次握手就可以無時延地進入轉發狀態；
3.直接與終端相連而不是把其他網橋相連的端口定義為邊緣端口（Edge Port）。邊緣端
口可以直接進入轉發狀態，不需要任何延時。
表 1  STP/RSTP 介紹
 

全局配置

配置步驟
1．在導航欄中選擇[高級配置/STP/全局設置]，進入 STP[全局設置]界面。
2．在[全局設置]界面中可以查看 STP 的全局配置信息。
3．如需修改相關配置，可直接在對應配置項的配置欄中輸入需要配置的值，如下圖
 
 
配置項說明
STP[全局設置]的相關界面的配置項說明。
配置項 說明
STP 模式 當前的 STP 模式,支持 RSTP，兼容 STP
系統優先級 STP 的系統優先級
狀態轉換延遲 端口在 disabled/listenning/learning/forwarding 之間切換的延遲
數據包發送間隔 穩定狀態下，STP 協議報文發送的時間間隔
數據包最大生存時間 網橋接收的 STP 協議數據包的最大生存時間，超過這個時間未收到新的協議數據包，該數據包就會被丟棄
數據包每秒發送最大個數 端口每秒發送 STP 協議數據包的最大個數
表 2  STP[全局設置]界面的配置項說明
 

端口配置

配置步驟
1．在導航欄中選擇[高級配置/STP/端口設置]，進入 STP[端口設置]界面。
2．在[端口設置]界面中可以查看 STP 的端口配置信息。
3．如需修改端口配置，可直接單擊對應端口顯示條目右側的[修改]按鈕，進入 STP 的端口配置界面，如下圖所示。

 
配置項說明
STP[端口設置]的相關界面的配置項說明。
配置項 說明
端口 端口名稱
STP使能狀態 端口的STP使能，[禁止]或[使能]，默認為禁止
端口優先級 端口的STP優先級
路徑開銷計算方式 STP端口的路徑開銷的計算方式，[自動]或[管理]，默認為自動
路徑開銷 STP端口路徑開銷，當路徑開銷計算方式在管理模式下時，端口的路徑 
開銷生效為配置的這個值
表 3  STP[端口設置]界面的配置項說明
 
路徑開銷:
STP BPDU 報文每通過一個根端口，則需要一定的路徑開銷，而經過各個橋的路徑開銷累加而成，這個值就叫做根路徑開銷(Root Path Cost)。經過不同速率的根端口所對應的路徑開銷是不同的，具體如下表：
表 4  不同速率端口路徑開銷
端口速率 路徑開銷
10Mbps 2,000,000
100Mbps 200,000
1000Mbps 20,000
 

STP 信息

配置步驟
1．在導航欄中選擇[高級配置/STP/STP 信息]，進入 STP[STP 信息]顯示界面。
2．在[STP 信息]界面中可以查看 STP 的當前運行信息，如下圖所示。
3．單擊[刷新]，可顯示最新的運行信息。

 

端口信息

配置步驟
1．在導航欄中選擇[高級配置/STP/端口信息]，進入 STP[端口信息]顯示界面。
2．在[端口信息]界面中可以查看端口的 STP 當前運行信息，如下圖所示。
3．單擊[刷新]，可顯示最新的運行信息。


STP 端口信息介紹如下表：
STP 端口信息 說明
STP enable Disable：禁止 STP
Enable：使能 STP
Priority 端口優先級
Role Root Port：根端口,連接根橋方向端口，提
供最小的路徑開銷；
Designated Port：指定端口，與根端口連接，提供最小的路徑開銷；
Disable Port：禁止端口，不負責報文的
轉發，阻塞狀態；
Alternate Port：替代端口，為當前根端口到根網橋提供一條替代路徑；
Backup Port：備份端口，為指定端口提供
一條備份路徑。 
PartnerVersion STP 模式：STP/RSTP/MSTP(暫不支持)
State Forwarding：轉發狀態
Block:阻塞狀態
AdminPathCost 系統路徑開銷配置值
AutoPathCost Disable：禁止自動計算路徑開銷
Enable：使能自動計算路徑開銷
OperPathCost 操作路徑開銷
OperEdge Disable：非邊緣端口
Enable：邊緣端口
OperP2P Disable：非點對點模式
Enable：點對點模式
 
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