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作者: auscoo
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[路由交换] 生成树协议STP 五种端口状态+报文格式

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STP
以太网交换网络中为了进行链路备份,提高网络可靠性,通常会使用冗余链路。但是使用冗余链路会在交换网络上产生环路,引发广播风暴以及MAC地址表不稳定等故障现象,从而导致用户通信质量较差,甚至通信中断。为解决交换网络中的环路问题,提出了生成树协议STP(Spanning Tree Protocol)。

& ~' m3 s" y# X
在以太网交换网中部署生成树协议后,如果网络中出现环路,生成树协议通过拓扑计算,可实现:
• 消除环路:通过阻塞冗余链路消除网络中可能存在的网络通信环路。
• 链路备份:当前活动的路径发生故障时,激活冗余备份链路,恢复网络连通性。
+ i" M' ~7 O2 ^6 l
STP网络中的其他设备收到配置BPDU消息后,四个基本比较原则如下:
a) 最小BID:用来选举根桥。运行STP协议的设备之间根据根桥ID字段选择最小的BID。
b) 最小根路径开销:用来在非根桥上选择根端口。在根桥上,每个端口到根桥的根路径开销都是0。
c) 最小发送者BID:当一台运行STP协议的设备要在两个以上根路径开销相等的端口之中选择根端口时,通过STP协议计算,将选择接收到的配置消息中发送者BID较小的那个端口。
d) 最小PID:用于在根路径开销相同的情况下,不阻塞最小PID的端口,而是阻塞PID值较大的端口。
STP五种端口状态

! G1 R# d, Z% R8 E" @
  
端口状态
  
目的
说明
Forwarding
端口既转发用户流量也处理BPDU报文。
只有根端口或指定端口才能进入Forwarding状态。
Learning
设备会根据收到的用户流量构建MAC地址表,但不转发用户流量。
过渡状态,增加Learning状态防止临时环路。
Listening
确定端口角色,将选举出根桥、根端口和指定端口。
过渡状态。
Blocking
端口仅仅接收并处理BPDU,不转发用户流量。
阻塞端口的最终状态。
Disabled
端口不仅不处理BPDU报文,也不转发用户流量。
端口状态为Down。
$ C- l% k* A' b+ ^; c
STP报文格式
• 配置BPDU是一种心跳报文,只要端口使能STP,则配置BPDU就会按照HelloTime定时器规定的时间间隔从指定端口发出。
• TCN BPDU是在设备检测到网络拓扑发生变化时才发出。
" ?7 \( S4 t  ~
BPDU报文被封装在以太网数据帧中,目的MAC是组播MAC:01-80-C2-00-00-00,Length/Type字段为MAC数据长度,后面是LLC头,LLC之后是BPDU报文头。以太网数据帧格式如图1所示。

STP

生成树协议STP 五种端口状态+报文格式 - 攻城狮论坛 - STP

6 ?4 f, L$ L) c1 k
图1
BPDU报文格式如图2所示:

STP

生成树协议STP 五种端口状态+报文格式 - 攻城狮论坛 - STP
图2

" @) H  t" J: C' u# h/ J' E9 @
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wjlovezzd [Lv9 无所不能] 发表于 2019-6-26 12:32:00 | 显示全部楼层
你知道么? 加2000人思科华为网络技术讨论群2258097 然后私聊群主 可以免费回答学习 工作中遇到的问题
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2019-6-26 13:50:02 | 显示全部楼层
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2019-6-27 14:00:29 | 显示全部楼层
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xuyi263 [Lv7 精益求精] 发表于 2019-6-29 12:16:06 | 显示全部楼层
继续学习啦。朋友
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2019-6-29 13:44:08 | 显示全部楼层
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2019-7-2 10:21:10 | 显示全部楼层
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monkeyman [Lv10 举世无双] 发表于 2019-7-3 09:07:04 | 显示全部楼层
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