華為HCIA認(rèn)證學(xué)習(xí)筆記——STP、RSTP原理與配置概述

發(fā)布時間：2020-05-22 14:21:31 作者：龍王.*?

我要評論

這篇文章主要介紹了華為HCIA認(rèn)證學(xué)習(xí)筆記——STP、RSTP原理與配置,總結(jié)分析了華為HICA認(rèn)證STP、RSTP基本概念、原理、配置命令與相關(guān)注意事項,需要的朋友可以參考下

本文講述了華為HCIA認(rèn)證學(xué)習(xí)筆記STP、RSTP原理與配置。分享給大家供大家參考，具體如下：

出現(xiàn)原因：冗余鏈路雖然增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，但是也會產(chǎn)生環(huán)路，從而造成廣播風(fēng)暴和MAC地址表震蕩現(xiàn)象；

STP工作原理

作用：

消除環(huán)路：通過阻斷冗余鏈路來消除網(wǎng)絡(luò)中可能存在的環(huán)路；
鏈路備份：當(dāng)活動路徑發(fā)生故障時，激活備份鏈路，及時恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連通性；

概念：

根橋、非跟橋：每個STP網(wǎng)絡(luò)中都會有一個根橋，其它為非根橋，根橋上面的端口都是指定端口；
根端口：所有非跟橋通往根橋路徑的最優(yōu)端口，在一個運行STP協(xié)議的交換機(jī)上最多只有一個根端口，但根橋上沒有根端口；
指定端口：配置BPDU的端口，每個網(wǎng)段有且只能有一個指定端口。一般情況下，根橋的每個端口總是指定端口；
預(yù)備端口：除了根端口和指定端口。其他所有端口為預(yù)備端口，預(yù)備端口將被阻塞；
橋ID：根橋選舉的依據(jù)，由16位的橋優(yōu)先級（Bridge Priority）和48位的MAC地址構(gòu)成，橋優(yōu)先級是可以配置的，取值范圍是0～65535，默認(rèn)值為32768；
BPDU報文：為了計算生成樹，交換機(jī)乊間需要交換相關(guān)的信息和參數(shù)，這些信息和參數(shù)被封裝在BPDU（Bridge Protocol Data Unit）中；

原則：先選出不被阻塞的端口，剩下的接口都會被阻塞；

STP操作過程：

整個網(wǎng)絡(luò)先選出根橋：比較優(yōu)先級（默認(rèn)是32768，越小越優(yōu)先），優(yōu)先級一樣比較MAC地址（越小越優(yōu)先）根橋上面的端口都是指定端口；
非根橋上選舉根端口（根端口有且僅有一個），到達(dá)根橋最近的一個端口當(dāng)選為根端口（開銷最?。?/li>
每條鏈路選舉一個指定端口（）橋ID較小的交換機(jī)上面的端口當(dāng)選為指定端口；
剩下的所有端口為預(yù)備端口，全部被堵塞；

交換機(jī)是怎么知道誰是根橋？

答：STP網(wǎng)絡(luò)剛開始，所有的交換機(jī)都認(rèn)為自己是根橋，他們每隔3秒都會向其他交換機(jī)發(fā)送BPDU報文，里面攜帶了眾多信息。對端交換機(jī)收到BPDU報文后，會比較BPDU中的根橋ID和自己的橋ID。如果收到的BPDU報文中的橋 ID優(yōu)先級低，接收交換機(jī)會繼續(xù)通告自己的配置BPDU報文給鄰居交換機(jī)。如果收到的BPDU報文中的橋ID優(yōu)先級高，則交換機(jī)會修改自己的BPDU報文的根橋ID字段，宣告新的根橋。

STP網(wǎng)絡(luò)的端口狀態(tài)：

Disabled：禁用狀態(tài)。端口既不能處理和轉(zhuǎn)發(fā)BPDU報文，也不能轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量。
阻塞狀態(tài)。端口僅僅能接收并處理BPDU，不能轉(zhuǎn)發(fā)BPDU，也不能轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量。此狀態(tài)是預(yù)備端口的最終狀態(tài)。
Listening：偵聽狀態(tài)。端口可以轉(zhuǎn)發(fā)BPDU報文，但不能轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量。
Learning：學(xué)習(xí)狀態(tài)。端口可根據(jù)收到的用戶流量構(gòu)建MAC地址表，但不轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量。增加Learning狀態(tài)是為了防止臨時環(huán)路。
Forwarding：轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。端口既可轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量也可轉(zhuǎn)發(fā)BPDU報文，只有根端口或指定端口才能進(jìn)入Forwarding狀態(tài)。

BPDU報文：有兩種類型；

配置BPDU包含了橋ID、路徑開銷和端口ID等參數(shù)。
TCN BPDU是指下游交換機(jī)感知到拓?fù)浒l(fā)生變化時向上游發(fā)送的拓?fù)渥兓ㄖ?/li>

BPDU報文參數(shù)介紹：

Root Identifier：根橋id；
Root Path Cost：到根橋路徑的最小開銷；
Message Age：配置BPDU在網(wǎng)絡(luò)中傳播的生存期，實際實現(xiàn)中，配置BPDU報文每經(jīng)過一個交換機(jī)，Message Age增加1；
Max Age：配置BPDU在設(shè)備中能夠保存的最大生存期，如果Message Age大于Max Age，則該配置BPDU報文將被老化掉
，并認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)直徑過大，導(dǎo)致了根橋連接失敗；
Hello Time：配置BPDU發(fā)送的周期；
Forward Delay：端口狀態(tài)遷移的延時；

配置：

stp mode stp：可以是stp、rstp、mstp；

stp priority 0：設(shè)定優(yōu)先級，最高，即此交換機(jī)為根橋；

stp pathcost-standard dot1d-1998：配置端口開銷標(biāo)準(zhǔn)，默認(rèn)是這個，其他還有dot1t、legacy；

stp cost 2000：設(shè)定開銷；

dis stp：配置驗證；

交換機(jī)從down到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)大概需要30秒，他要經(jīng)歷down->listening->learning->forwarding；如果連接pc端的，down一下再開啟，還要等待30秒才能通信，可通過下面指令將此端口改為邊緣端口，減少收斂時間；

int gi 0/0/3；

stp edged-port enable；

根保護(hù)（到根橋的接口上配置）：當(dāng)我們指定好核心交換機(jī)為根橋時，如何有人惡意接入一個優(yōu)先級更高的交換機(jī)，從而導(dǎo)致根橋的改變，該怎么辦呢？根保護(hù)功能可以使指定端口收到優(yōu)先級更高的BPDU報文時，端口狀態(tài)將變成discarding，不在轉(zhuǎn)發(fā)報文，在經(jīng)過兩倍的Forward Delay時間，如果端口一直再也沒收到優(yōu)先級較高的BPDU，將恢復(fù)成forwarding狀態(tài)。

int gi 0/0/1；

stp root-protection ；

int gi 0/0/2；

stp root-protection ；

查看根橋信息。發(fā)現(xiàn)兩個端口都處于discarding狀態(tài)；

保護(hù)根橋的另一種方式，根橋防護(hù)：開啟bpdu保護(hù)后，如果從邊緣端口收到stp報文，交換機(jī)會自動將該端口shutdown，從而確保根橋不被搶占。（在邊緣交換機(jī)上配置）

stp bpdu-protection；

error-down auto-recovery cause bpdu-protection interval 30：數(shù)值可選<30-86400>，30秒后自動up；

RSTP

原因：STP收斂速度慢，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)頻繁變換。

簡化端口類型：

Discarding狀態(tài)，端口既丌轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量也丌學(xué)習(xí)MAC地址；

Learning狀態(tài)，端口丌轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量但是學(xué)習(xí)MAC地址；

Forwarding狀態(tài)，端口既轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量又學(xué)習(xí)MAC地址；

P/A機(jī)制是RSTP網(wǎng)絡(luò)中的一種拓?fù)涫諗繖C(jī)制，P/A迚程中同步的作用是避免臨時環(huán)路的產(chǎn)生。