生成树协议（思科）

#交换设备

生成树协议（STP)

目的

• 1.理解生成树的原理
  • 理解STP的选举过程
• 2.会配置STP

为什么只有交换机0的f0/1接口变成了阻塞状态？

• 在环形的交换网络中，如果所有的接口都通畅，会形成闭回路，造成网路风暴

一、STP生成树协议

1.什么是生成树协议

• 防止交换机冗余链路产生环路，避免广播风暴

3.STP的工作原理

• 1.选择根网桥（根交换机），此时交换机2是根交换机

  • 比较网桥ID，ID较小的为根交换机
    • 网桥ID：两部分
      • 网桥优先级 数值最小：默认是32768，可以有管理员进行更改（注意：需要设置为4096 的倍数）
        • 根网桥上的端口是不可能被阻塞的
      • 网桥MAC地址

• 2.选择根端口

  • 根路径成本最少的：其他交换机的端口到达根交换机的路径成本

  • 与根网桥直连网桥ID最小的

  端口ID最小：默认是128

• 3.选择指定端口

  • 根网桥上的所有端口全是指定端口
  • 需要在每个网段上选择一个指定端口
  • 非根网桥上选指定端口
    • 路径成本最小
    • 网桥ID最小
    • 端口ID最小

• 4.没有被选中的端口就是阻塞端口

三、STP的其他概念

1.STP收敛

• 收敛：整个网络达到一致的情况
  • 收敛的过程中，端口的5种状态
    • 禁用：down
    • 阻塞：不发送数据，也不会进行MAC地址的学习，只会去侦听STP报文（BPDU）（拓扑变更公告）
    • 侦听：可以收发BODU，不会进行MAC地址学习
    • 学习：可以收发BPDU，并可以进行MAC地址学习，不会转发数据
    • 转发：正常转发业务数据帧

2.计时器

• hello时间
• 转发延时
• 最大老化时间

四、配置

问题：交换机上是有vlan划分，当划分了广播域，是不是就阻挡了广播，所以不同的vlan具有不同的STP，1个vlan一棵树

1.单生成树

• 交换机上只有1个vlan

• 1.设置网桥优先级

    conf t
    spanning-tree vlan 1 priority 4096     #设置SW2优先级为最高
    show spanning-tree bri                 #查看生成树
    ......
    
    Interface                                   Designated
    Name                 Port ID Prio Cost  Sts Cost  Bridge ID            Port ID
    -------------------- ------- ---- ----- --- ----- -------------------- -------
    FastEthernet0/6      128.7    128    19 FWD     0  4096 cc03.1124.0000 128.7
    FastEthernet0/10     128.11   128    19 FWD     0  4096 cc03.1124.0000 128.11
    ......                               #可以看到是FWD，不是BLK，所以当前交换机已经设置为根网桥

• 指定SW3的f0/3接口阻塞

  • 直接设置SW1的优先级高于SW3

    设置SW1优先级为第二高
    conf t
    sapnning-tree vlan 1 priority 8192
    
    此时查看SW3的生成树信息
    SW3#show spanning-tree bri
    
    VLAN1
      Spanning tree enabled protocol ieee
      Root ID    Priority    4096
                 Address     cc03.1124.0000
                 Cost        19
                 Port        9 (FastEthernet0/8)
                 Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
    
      Bridge ID  Priority    32768
                 Address     cc02.3d84.0000
                 Hello Time   2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
                 Aging Time 300
    
    Interface                                   Designated
    Name                 Port ID Prio Cost  Sts Cost  Bridge ID            Port ID
    -------------------- ------- ---- ----- --- ----- -------------------- -------
    FastEthernet0/3      128.4    128    19 BLK    19  8192 cc01.154c.0000 128.2
    FastEthernet0/8      128.9    128    19 FWD     0  4096 cc03.1124.0000 128.11
                                #可以看到0/3接口是BLK，被阻塞

2.多生成树

• 交换机上有多个vlan

conf t
spanning-tree vlan 1 priority 4096     #设置SW2优先级为最高 使他成为vlan1的根网桥

3.其他配置

• 1.直接指定根网桥

  • 这条命令一旦执行，会使该交换机的优先级降4096，从而使得优先级数是三个里面最低的

    conf t
    sapnning-tree vlan 1 root primary   #直接指定该交换机位为根网桥

• 2.直接修改端口成本（端口成本由带宽决定）

    conf t
    int f0/2 
    sapnninig-tree vlan 1 cost 19   #设置该接口的成本为19

• 3.修改端口的优先级

    conf t
    int f0/2 
    sapnninig-tree vlan 1 port-priority 64    #设置该接口的优先级为64（默认为128）