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stp从哪个端口发送新的配置信息

发布时间: 2022-05-13 18:29:22

1. stp中根桥,根端口,指定端口,备用端口分别是什么

指定端口是交换机向所连网段转发配置BPDU的端口, 每个网段有且只能有一个指定端口。 一般情况下, 根桥的每个端口总是指定端口。

根端口是非根交换机去往根桥路径最优的端口。 在一个运行STP协议的交换机上最多只有一个根端口, 但根桥上没有根端口。如果一个端口既不是指定端口也不是根端口, 则此端口为预备端口。 预备端口将被阻塞。

(1)stp从哪个端口发送新的配置信息扩展阅读:

注意事项:

交换机通电启动后,还不知道网络中有没有别人,所以认为是根桥,并把这个消息通过BPDU通告出去,每台交换机也会收到其他交换机发来的BPDU,比较一下其中的BID,即可选举出根桥。

根桥选出后,其他交换机都可以叫指定桥。指定桥不再主动发出BPDU,只会转发根桥的BPDU。根桥每间隔Hello Time(默认2秒)时间周期性发出BPDU。

2. STP指定端口的问题

一、STP算法
IEEE802.1D标准定义了STP的生成树算法。该算法依赖于BID、路径开销和端口ID参数来做出决定。
1、BID(网桥ID):
BID是生成树算法的第一个参数,BID决定了桥接网络的中心,称为根网桥或根交换机。BID参数是一个8字节域。前2个字节(10进制)称为“网桥优先级”,后6个字节(16进制)是交换机的一个MAC地址。网桥优先级用来衡量一个网桥的优先度,范围是0-65535,默认是32768。思科交换机中的PVST+(每VLAN生成树)生成树协议使每个VLAN都有一个STP实例。比较两个BID的大小的原则:一是网桥优先级小的BID优先,二是如果网桥优先级相同,BID中的后六个字节的MAC小的则BID优先。
2、路径开销:
路径开销是生成树算法的第二个参数,决定到根网桥(根交换机)的路径。
通俗说,路径开销是用来衡量网桥之间的距离的远近的,其值是两个网桥之间某条路径上所有链路开销的总和。
路径开销与跳数无关。
路径开销决定到根网桥或根交换机的最佳路径,最小的路径开销是到根交换机的最佳路径。
路径开销的值的规律:带宽越大,STP开销越小。
3、端口ID:端口ID是生成树算法的第三个参数,也决定到根交换机的路径。它由2个字节组成,包括“端口优先级”和“端口号”,各占8位。
端口优先级值从0-255,默认128;端口号包括256个。
端口ID大小的判定与BID大小的判定相同。
二、STP的过程
1、STP判决和BPDU交换:
当创建一个逻辑无环的拓扑时,STP总是通过发送BPDU的第二层帧来传递生成树协议,并执行相同的4步判决顺序:
步骤1,确定根交换机;
步骤2,计算到根交换机的最小路径开销;
步骤3,确定最小的发送者BID;
步骤4,确定最小的端口ID。
网桥为每个端口存储一个其收到的最佳BPDU,当有其他的BPDU到达交换机的端口时,交换机会使用四步判决过程来判断此BPDU是否比该端口原来存储的BPDU更好,如果新收到的BPDU(或者本地生成的BPDU)更好,则替换原有值。
当一个网桥第一次被激活时,其上所有端口每隔一个HELLO时间(默认2秒)发送一次BPDU;如果一个端口发现从其他网桥收到的BPDU比自己发送的好,则本地端口就停止发送BPDU;如果在MAX AGE(最大生存时间,默认20秒)内没有从邻居网桥收到更好的BPDU,本地端口则重新开始发送BPDU,即最大生存时间是最佳BPDU的超时时间。
2、STP收敛的三个步骤:
生成树算法收敛于一个无环拓扑的初始过程包含三个选举步骤:
步骤1 选举一个根交换机。
步骤2 选举根端口。
步骤3 选举指定端口。
在网络第一次“初始”时,所有网桥都洪泛混合的BPDU信息,网桥通过执行STP四步判决过程,形成整个网络或VLAN惟一的生成树。在网络稳定后,BPDU从根网桥流出,沿着无环支路到达网络中的每一个网段。网络发生变化时,生成树协议按照收敛三个步骤做出处理。
(1)选举根交换机:
根交换机是一个具有最小BID的网桥,它是惟一的,是通过交换BPDU选举得出来的。
BPDU的格式:BPDU是网桥之间用来交换生成树信息的特殊帧,它在网桥之间传播,包括交换机和所有配置来进行桥接的路由器,BPDU不携带终端用户流量。
BPDU包括根BID、根路径开销、发送者BID和端口ID信息。
也就是说,交换机通过传递BPDU来发现谁是最小的BID,从而将具有最小BID的网桥做为根交换机。最初时,交换机总将自己认为是根网桥,当它发现有比自己小的BID时,就将收到的具有最小BID的交换机作为根网桥。
(2)选举根端口:
在根交换机选举完后,就开始选举根端口了。所谓根端口,就是按照路径开销最靠近根交换机的端口,也就是说具有最小根路径开销的端口。每一个非根交换机都必须选举一个根端口。
(3)选举指定端口:
通过以上两个步骤后,生成树算法还没有消除任何环路,因为还没有选举指定端口。所谓指定端口,就是连接在某个网段上的一个桥接端口,它通过该网段既向根交换机发送流量也从根交换机接收流量。桥接网络中的每个网段都必须有一个指定端口。
指定端口也是根据最小根路径开销来决定,因此根交换机上的每个活动端口都是指定端口,因为它的每个端口都具有最小根路径开销(实际是它的根路径开销是0)。
注意:指定端口只在中继端口(TRUNK口)起作用。接入端口在指定端口选举中不起任何作用。接入端口是用来连接到主机或者三层端口的。
3、STP状态
在网桥已经确定了根端口、指定端口和非指定端口后,STP就准备开始创建一个无环拓扑了。
为创建一个无环的拓扑,STP配置根端口和指定端口转发流量,非指定端口阻塞流量。
实际上,STP决定端口转发和阻塞看似只有这两个状态,实际上是有五种状态的。
(1)、Disabled(为了管理目的或者因为发生故障将端口关闭);
(2)、Blocking(在初始启用端口之后的状态。端口不能接收或者传输数据,不能把MAC地址加入地址表,只能接收BPDU(bridge protocol data unit)。如果检测到有一个桥接环,或者端口失去了它的根端口或者指定端口的状态,那么就会返回到Blocking状态);
(3)、Listening(如果一个端口可以成为一个根端口或者指定端口,那么它就转入监听状态。此时端口不能接收或者传输数据,也不能把MAC地址加入地址表,但可以接收和发送BPDU);
(4)、Learning(在Forward Delay计时时间到(默认15秒)后,端口进入学习状态,此时端口不能传输数据,但可以发送和接收BPDU,也可以学习MAC地址,并加入地址表);
(5)、Forwarding(在下一次转发延时计时时间到后,端口进入转发状态,此时端口能够发送和接收数据、学习MAC地址、发送和接收BPDU)。
在这些状态过程中,会引发网络拓扑结构发生改变。此时,发生变化的交换机会在它的根端口上每隔hello time时间就发送TCN BPDU,直到上级的指定网桥邻居确认了该TCN(拓扑结构变化通知)为止。当根网桥收到后,会发送设置了TC(topology change,拓扑改变)位的BPDU,通知整个生成树拓扑结构发生了变化。这会让所有的下级交换机把它们的Address Table Aging(地址表老化)计时器从默认值(300秒)降为Fordwarding Delay(默认为15秒),从而让不活动的MAC地址比正常情况下更快地从地址表更新掉。

3. 1. 简述STP中的五种端口状态,及其每种状态的时间间隔。

1、Blocking(阻塞状态):此时,二层端口为非指定端口,也不会参与数据帧的转发。该端口通过接收BPDU来判断根交换机的位置和根ID,以及在STP拓扑收敛结束之后,各交换机端口应该处于什么状态,在默认情况下,端口会在这种状态下停留20秒钟时间。

2、Listening(侦听状态):生成树此时已经根据交换机所接收到的BPDU而判断出了这个端口应该参与数据帧的转发。

于是交换机端口就将不再满足于接收BPDU,而同时也开始发送自己的BPDU,并以此通告邻接的交换机该端口会在活动拓扑中参与转发数据帧的工作。在默认情况下,该端口会在这种状态下停留15秒钟的时间。

3、Learning(学习状态):这个二层端口准备参与数据帧的转发,并开始填写MAC表。在默认情况下,端口会在这种状态下停留15秒钟时间。

4、Forwarding(转发状态):这个二层端口已经成为了活动拓扑的一个组成部分,它会转发数据帧,并同时收发BPDU。端口会在这种状态下停留15秒钟时间

5、Disabled(禁用状态):这个二层端口不会参与生成树,也不会转发数据帧。端口会在这种状态下停留10秒钟时间。

(3)stp从哪个端口发送新的配置信息扩展阅读:

STP的功能介绍:

生成树协议是IEEE 802.1D中定议的数据链路层协议,用于解决在网络的核心层构建冗余链路里产生的网络环路问题,通过在交换机之间传递网桥协议数据单元,通过采用STA生成树算法选举根桥、根端口和指定端口的方式。

最终将网络形成一个树形结构的网络,其中,根端口、指定端口都处于转发状态,其他端口处于禁用状态。如果网络拓扑发生改变,将重新计算生成树拓扑。生成树协议的存在,既解决了核心层网络需要冗余链路的网络健壮性要求,又解决了因为冗余链路形成的物理环路导致“广播风暴”问题。

但是,由于协议机制本身的局限,STP保护速度慢(即使是1s的收敛速度也无法满足电信级的要求),如果在城域网内部运用STP技术,用户网络的动荡会引起运营商网络的动荡。

在MSTP 组成环网中,由于SDH保护倒换时间比STP协议收敛时间快的多,系统采用依然是SDH MS-SPRING或SNCP,一般倒换时间在50ms以内。

但测试时部分以太网业务的倒换时间为0或小于几个毫秒,原因是内部具有较大缓存。SDH保护倒换动作对MAC层是不可见的。这两个层次的保护可以协调工作,设置一定的“拖延时间”(hold-off),一般不会出现多次倒换问题。

4. STP生成树协议里。。。怎么选择 根网桥,根端口,指定端口,非指定端口。。。。。我非常迷糊。。。

实际的STP中间你只要确定root就行了,root上面的端口全都是指定端口,而哪台交换机为root则有两种方式,一是手工设定,二是自己竞选,竞选的话则判断交换机的优先级,默认的优先级为32768,交换机的优先级采用MAC地址+优先级的模式,优先级小的则竞选为root,优先级一样,则MAC地址小的为root。然后要确定的是距离root的cost,cost为链路开销,带宽越大cost越小,优先级越高,GE的cost一般为1,如果同一个交换机两个端口到root的cost都一样,则优先级较小的端口成为根端口,那么其他的端口为指定端口,没有运行STP协议的端口为非指定端口,例如在某端口下配置stp
disable,则该端口不参加STP的竞选,为非指定端口。block端口是整个环状的网络中距离root的cost值最大的端口,如果某根端口down掉,则整个STP会重新计算,收敛的时间大约30-40秒,MSTP和RSTP收敛速度都快很多。基本概念就这些,纯粹手打,如果你还不明白就该多看看基础资料了。

5. 简述STP的作用

STP的全称是spanning-tree protocol,STP协议是一个二层的链路管理协议,它在提供链路冗余的同时防止网络产生环路。STP协议(Spanning tree protocol)的本质就是实现在交换网络中链路的备份和负载的分担.stp是生成树协议,主要功能是从拓扑中清除第2层环路
一.STP增强特性:
传统的802.1d标准的STP,有一些缺陷,比如当一个交换机检测到链路发生故障,再到网络重新收敛的时候,至少要等50秒的时间(转发延迟+BPDU最大生存周期).当一个端工作站,比如PC或服务器,插到交换机某个端口后,该端口同样会经历STP的一些状态,比如监听和学习.但是端工作站不会引起层2环路,因此,对于接端工做站的端口,没必要经历这相对漫长的STP收敛时间.因此 CISCO提出了Port Fast这一特性.启用该特性的端口无需经历转发延迟可以直接进入转发状态,减少收敛时间.该特性类似802.1w标准里的边缘端口(EP):

在启用这种特性的时候,必须保证该端口连接的是端工作站,而不是交换机或者集线器等网络设备,否则会引起环路问题.另外,如果在该端口启用了语音VLAN,那么Port /---全局启用Port Fast特性---/
Switch(config-if)# spanning-tree portfast [trunk] /---基于接口的启用Port Fast特性---/
Switch(config-if)# spanning-tree portfast disable /---禁用Port Fast特性---/
注意,如果要在trunk端口启用该特性,先要确保该trunk端口不会引起环路.

另外一种减少STP收敛时间的技术是Uplink Fast特性:
当交换机A检测到链路L2出故障后,会立刻切换到L3,从而跳过STP的监听和学习阶段(转发延迟),节约近30秒的时间达到快速收敛.另外要注意的是,如果配置了VLAN的优先级,那么不能启用该特性.因为该特性是对所有VLAN生效而不是针对某一个VLAN生效.一旦启用该特性后,交换机的网桥优先级自动被设置为49152;如果你的链路开销小于3000,那么开销将自动增大为3000(如果大于3000则不会).该举动的意图是防止交换机成为根桥.
配置方式如下:
Switch(config)# spanning-tree uplinkfast [max-update-rate pps] /---全局启用Uplink Fast---/
可选参数值的范围是0-32000,默认每秒150个包,值越低收敛越慢.

当链路L1出故障后,Uplink Fast特性就不能弥补该缺点.因此出现了Backbone Fast特性:

当交换机C通过下级BPDU信息(inferior BPDU)检测到L1出故障后,由于L1不是它到根桥的直连链路.因此,交换机C会发送根链路查询信息(RLQ).当收到RLQ的应答后,交换机C将自己原本处于堵塞状态的端口立即设置为转发状态(把最大生存周期的20秒给老化掉),为B提供一条到根桥的替代路径.但要经过转发延迟,也就是大约30的时间.一旦启用该特性,必须在所有的交换几上都使用.但如果此时新增加一个交换机进来,该交换机也会发送下级BPDU信息声称自己想成为根桥(野心够大啊).不过其他交换机会忽略该下级BPDU,并且交换机B会告诉它A才是根桥:

配置方式:
Switch(config)# spanning-tree backbonefast /---全局启用Backbone /---在启用了Port Fast特性的端口上启用BPDU Guard---/
Switch(config-if)# spanning-tree bpguard enable /---在不启用Port Fast特性的情况下启用BPDU Guard---/

而BPDU Filtering特性和BPDU Guard特性非常类似.通过使用BPDU Filtering,将能够防止交换机在启用了Port Fast特性的端口上发送BPDU给主机:
如果全局配置了BPDU /---在启用了Port Fast特性的端口上启用BPDU Filtering---/
Switch(config-if)# spanning-tree bpfilter enable /---在不启用Port Fast特性的情况下启用BPDU Filtering---/

一般层2网络的SP可能会有多条达到客户网络的连接.为了防止客户交换机偶然成为根桥,可以在连接到客户交换机的端口上使用Root Guard特性来避免这一问题的发生.如果STP偶然选出客户交换机的某个端口做为根端口(RP),那么Root Guard特性将把该端口设置为root-inconsistent状态(堵塞)来防止客户交换机成为根桥:

配置Root /---启用Root Guard特性---/
注意,Root Guard和Loop Guard特性不可同时使用,也不要在启用了Uplink Fast特性的端口上启用该特性.该特性一旦配置后,对所有VLAN都生效.

另外,也可以使用Loop Guard技术替代端口(AP)或RP由于单向链路的故障问题成为指定端口(DP):

如上图,交换机A做为根桥,由于交换机B和C之间发生单向链路故障,C将不能从B那里接收到BPDU.如果没有启用该特性,那么交换机C在最大生存周期(Max Age)计时器超时之后,交换机C上的堵塞端口将转换到监听状态,并最终会在30秒之后转换到转发状态.当交换机C的原先处于堵塞状态的端口进入到转发状态的时候,交换机B上原先的DP还处于转发状态,而一个桥接网段上只能有一个DP,因此就产生了环路.如果启用了Loop Guard特性之后,当最大生存周期超时之后,交换机C上的堵塞端口将过渡到loop-inconsistent状态(堵塞),处于该状态的端口不能传递任何流量.因此就不会产生层2环路.
配置Loop Guard:
Switch(config)# spanning-tree loopguard default /---启用Loop Guard特性---/
注意,Loop Guard和Root Guard特性不可同时使用.

6. STP协议的协议

STP将一个环形网络生成无环拓朴的步骤:
选择根桥(Root Bridge)
选择根端口(Root Ports)
选择指定端口(Designated Ports) 先查看交换机优先级,优先选择优先级数值小的(默认32768,范围:1~65535)优先级高的可以忽略mac数值。【优先级可以通过配置修改】
然后查看交换机的Mac地址,选择数值小的
网桥ID(BID)=优先级+Mac
网桥ID是唯一的,交换机之间选择BID值最小的交换机作为网络中的根网桥 在非根网桥上选择一个到根网桥最近的端口作为根端口
选择根端口的依据是:
根路径成本最低
直连(上游)的网桥ID最小
端口(上游)ID最小 在非根桥上, 选择一个根端口(RP)
选择指定端口的依据
在每个网段上,选择1个指定端口
根桥上的端口全是指定端口
非根桥上的指定端口:
根路径成本最低
端口所在的网桥的ID值较小
端口ID值较小 在每个网段选择1个指定端口(DP)
STP计算结果
经过STP计算,最终的逻辑结构为无环拓朴
STP举例
经过STP计算后的逻辑拓朴
BPDU(桥协议数据单元)
交换机之间使用BPDU来交换STP信息
BPDU
Bridge Protocol Data Unit -桥协议数据单元
使用组播发送BPDU,组播地址为:
01-80-c2-00-00-00
BPDU分为2种类型:
配置BPDU - 用于生成树计算
拓朴变更通告(TCN)BPDU - 用于通告网络拓朴的变化

7. stp中根桥,根端口,指定端口,备用端口分别是什么

摘要 根桥(root bridge):在生成树协议中,是指交换拓扑信息的网桥,当需要改变拓扑时,在一个生成树执行中带有指定的网桥来通知在网络中的其它所有的网桥。

8. 计算机网络关于STP的知识能详细介绍一下吗 (根桥选举,指派端口,根端口,非指派端口)

生成树协议运行生成树算法(STA).生成树算法很复杂,但是其过程可以归纳为以下3个步骤:
(1)选择根网桥
(2)选择根端口
(3)选择指定端口
关于选择根网桥:选择根网桥的依据是网桥ID,网桥ID由网桥优先级和网桥MAC地址组成。网桥的默认优先级是32768.使用show
mac-address-table时,显示在最前面的MAC地址就是计算时所使用的MAC地址。网桥ID值小的为根网桥,当优先级相同时,MAC地址小的为根网桥。
关于选择根端口:每个非根交换机选择一个根端口。选择顺序为:到根网桥最低的根路径成本→发送BPDU的网桥ID较小→端口ID较小的。端口ID由端口优先级与端口编号组成。默认的端口优先级为128。
关于选择指定端口:每个网段上选择一个指定端口。选择顺序为:根路径成本较低→发送BPDU的交换机的网桥ID值较小→本端口的ID值较小。另外,根网桥的接口皆为指定端口,因为根网桥上端口的根路径成本为0

9. 思科交换机STP的配置

STP有几种类型

传统STP (就是最先时开发者DJkstr设计的,名字有没有错我就模糊了)

PVST (每vlan生成树,针对每一个vlan都有一个独有的生成树来维护vlan之间的不环路)

RPVST (快速生成树,PVST的升级版,利用一些端口状态的重新定义,减少了很多不必要的时间,类是在传统STP上开启了uplinkfast,backbonefast,等效果)

MST (这个就是为了解决PVST的不足,假设在一个网络中有100个VLAN,那么每个交换机都要维护100个生成树实例,这样开销太大,所以MST可以把多个vlan捆绑在一起,用一个生成树实例来维护)

——————————————————

cisco默认是启用pvst,所以你的拓扑图用的是这个树。那么我陪你分析下为什么switch 0 的第二根会灭掉吧。

1. 在这两台交换机之间必须选举一个根桥,这个没问题吧?(目的是以根桥为中心展开一个没有环路的拓扑结构),如何展开之后我在给你做分析。

2.很明显,你的根桥是SW1,这个没问题把?(不信你看看SW1-vlan1的mac地址是不是比SW0-vlan1来的小。)

3.sw1知道自己是根桥之后,主动把自己的所有端口设置成 指定端口(DP)

4.sw0的两个端口都从根桥那儿收到两个BPDU,首先比较下cost值,发现他们的cost都是19(100M链路默认19),没办法了比比别的吧,

5.在比比sender的mac地址水的更小吧, 在这个拓扑中又不行了,sw0发现两个端口收到的都是SW1本身的mac,结果是又吹了。再比比别的.

6.我们比比发送者的端口号吧 ? ,端口序号吧,这东西总不可能一样了吧....,结果出来了,不信你看看sw1上,下面那个端口是不是比上面那个端口序号来的大。

10. 关于STP(生成树协议)的端口

根端口和指定端口在转发数据上没有区别。
非指定端口处于监听状态,只是不转发帧,所以能接受数据。

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