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當(dāng)前位置：課件009首頁(yè) >> 職教研究 >> 專業(yè)論文 >> STP（生成樹協(xié)議）

STP（生成樹協(xié)議） 資源天下　2019/8/17 8:56:19 　　 目錄 　　 1. STP定義 1 　　 2. STP技術(shù)原理 1 　　 3. 功能介紹 1 　　 4. VLAN對(duì)STP的影響 2 　　 5. 生成樹算法 2 　　 6. STP協(xié)議的不足 3 　　 7. 端口狀態(tài) 3 　　 8. STP潛在故障 3 　　 　　 1. STP定義 　　 STP（Spanning Tree Protocol）是生成樹協(xié)議的英文縮寫。該協(xié)議可應(yīng)用于在網(wǎng)絡(luò)中建立樹形拓?fù)�，消除網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路，并且可以通過一定的方法實(shí)現(xiàn)路徑冗余，但并不確保一定可以實(shí)現(xiàn)路徑冗余。生成樹協(xié)議適合所有廠商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，在配置上和體現(xiàn)功能強(qiáng)度上有所差別，但是在原理和應(yīng)用效果是一致的。 　　 2. STP技術(shù)原理 　　 STP的基本原理是，通過在交換機(jī)之間傳遞一種特殊的協(xié)議報(bào)文——網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Bridge Protocol Data Unit，簡(jiǎn)稱BPDU），來確定網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。BPDU有兩種，配置BPDU（Configuration BPDU）和TCN BPDU（Topology Change Notifications BPDU）。前者是用于計(jì)算無(wú)環(huán)的生成樹的，后者則是用于在二層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生用來縮短CAM表項(xiàng)的刷新時(shí)間的（由默認(rèn)的300s縮短為15s）。 　　 Spanning Tree Protocol(STP)在IEEE802.1D文檔中定義。該協(xié)議的原理是按照樹的結(jié)構(gòu)來構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�，消除網(wǎng)絡(luò)中的環(huán)路，避免由于環(huán)路的存在而造成廣播風(fēng)暴問題。 　　 Spanning Tree Protocol(STP)的基本思想就是按照“樹”的結(jié)構(gòu)構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，樹的根是一個(gè)稱為根橋的橋設(shè)備，根橋的確立是由交換機(jī)或網(wǎng)橋的BID（Bridge ID）確定的，BID最小的設(shè)備成為二層網(wǎng)絡(luò)中的根橋。BID又是由網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)和MAC地址構(gòu)成，不同廠商的設(shè)備的網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)的字節(jié)個(gè)數(shù)可能不同。由根橋開始，逐級(jí)形成一棵樹，根橋定時(shí)發(fā)送配置BPDU，非根橋接收配置BPDU，刷新最佳BPDU并轉(zhuǎn)發(fā)。這里的最佳BPDU指的是當(dāng)前根橋所發(fā)送的BPDU。如果接收到了下級(jí)BPDU（新接入的設(shè)備會(huì)發(fā)送BPDU，但該設(shè)備的BID比當(dāng)前根橋大），接收到該下級(jí)BPDU的設(shè)備將會(huì)向新接入的設(shè)備發(fā)送自己存儲(chǔ)的最佳BPDU，以告知其當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中根橋；如果接收到的BPDU更優(yōu)，將會(huì)重新計(jì)算生成樹拓?fù)�。�?dāng)非根橋在離上一次接收到最佳BPDU最長(zhǎng)壽命（Max Age，默認(rèn)20s）后還沒有接收到最佳BPDU的時(shí)候，該端口將進(jìn)入監(jiān)聽狀態(tài)，該設(shè)備將產(chǎn)生TCN BPDU，并從根端口轉(zhuǎn)發(fā)出去，從指定端口接收到TCN BPDU的上級(jí)設(shè)備將發(fā)送確認(rèn)，然后再向上級(jí)設(shè)備發(fā)送TCN BPDU，此過程持續(xù)到根橋?yàn)橹�，然后根橋在其后發(fā)送的配置BPDU中將攜帶標(biāo)記表明拓?fù)湟寻l(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備接收到后將CAM表項(xiàng)的刷新時(shí)間從300s縮短為15s。整個(gè)收斂的時(shí)間為50s左右。 　　 3. 功能介紹 　　 生成樹協(xié)議最主要的應(yīng)用是為了避免局域網(wǎng)中的單點(diǎn)故障、網(wǎng)絡(luò)回環(huán)，解決成環(huán)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的“廣播風(fēng)暴”問題，從某種意義上說是一種網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)，可以消除由于失誤或者意外帶來的循環(huán)連接。STP也提供了為網(wǎng)絡(luò)提供備份連接的可能，可與SDH保護(hù)配合構(gòu)成以太環(huán)網(wǎng)的雙重保護(hù)。新型以太單板支持符合IEEE 802.1d標(biāo)準(zhǔn)的生成樹協(xié)議STP及IEEE 802.1w規(guī)定的快速生成樹協(xié)議RSTP，收斂速度可達(dá)到1s。 　　 但是，由于協(xié)議機(jī)制本身的局限，STP保護(hù)速度慢（即使是1s的收斂速度也無(wú)法滿足電信級(jí)的要求），如果在城域網(wǎng)內(nèi)部運(yùn)用STP技術(shù)，用戶網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)蕩會(huì)引起運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)蕩。目前在MSTP 組成環(huán)網(wǎng)中，由于SDH保護(hù)倒換時(shí)間比STP協(xié)議收斂時(shí)間快的多，系統(tǒng)采用依然是SDH MS-SPRING或SNCP，一般倒換時(shí)間在50ms以內(nèi)。但測(cè)試時(shí)部分以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的倒換時(shí)間為0或小于幾個(gè)毫秒，原因是內(nèi)部具有較大緩存。SDH保護(hù)倒換動(dòng)作對(duì)MAC層是不可見的。這兩個(gè)層次的保護(hù)可以協(xié)調(diào)工作，設(shè)置一定的“拖延時(shí)間”（hold-off），一般不會(huì)出現(xiàn)多次倒換問題。 　　 4. VLAN對(duì)STP的影響 　　 L3，L4交換已經(jīng)非常成熟。Internet中也越來越廣泛地應(yīng)用了交換技術(shù)，全交換網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)非常普遍。在這些網(wǎng)絡(luò)中，VLAN的使用是必不可少的。 　　 VLAN是一個(gè)根據(jù)作用、計(jì)劃組、應(yīng)用等進(jìn)行邏輯劃分的交換式網(wǎng)絡(luò)。與用戶的物理位置沒有關(guān)系。舉個(gè)例子來說，幾個(gè)終端可能被組成一個(gè)部分，可能包括工程師或財(cái)務(wù)人員。當(dāng)終端的實(shí)際物理位置比較相近，可以組成一個(gè)局域網(wǎng)（LAN）。如果他們?cè)诓煌�的建筑物中，就可以�?b>（未完，下一頁(yè)） 　　 頁(yè)碼選擇：1　2　3

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