快速生成树协议

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1、生成树协议一、STP(Spanning・TreeProtocol)FO/23FO/24FO/23FO/24y1ynzi^i在上图所示的网络坏境中，当交换机之间连有多条链路时，将存在一定的问题，如SW1的MAC地址表屮会显示接口F0/1与主机A相对应，而当数据发往SW2后，SW2的MAC地址表则记录接口F0Q3与主机A相对应，当SW2再次将流量从接口F0/24发回SW1时，SW1的MAC地址表又会记录接口F0/24与主机A相对应。因此可以看出，当交换机之间存在多条活动链路时，交换机将从不正常的接口上学习到MAC地址，导致MAC地址表的不正确与不稳定，并且还会导致重复的数据包在网络中传递,引起广

2、播风暴，使网络不稳定。为了防止交换机Z间由于多条活动链路而导致的网络故障，必须将多余的链路置于非活动状态，即不转发用户数据包，而只留下单条链路作为网络通信，当唯-的活动链路不能工作吋，再启用非活动链路，从而达到网络的冗余性。要实现此功能，需要依靠生成树协议(STP)来完成，STP将交换网络中任何两个点之间的多余链路置于Blocking(关闭)状态，而只留一条活动链路，当使用屮的活动链路失效时，立即启用被Block的链路，以此来提供网络的冗余效果。STP并非思科私有协议，STP为IEEE标准协议，并且有多个协议版本，版本与协议号的对应关系如下：CommonSpanningTree(CST)=I

3、EEE802.IDRapidSpanningTreeProtocol(RSTP)=IEEE802.lwPer-VLANSpanning-Treeplus(PVST+)=Per-VLANEEE802.IDRapidPVST+=Per-VLANIEEE802.lwMultipleSpanningTreeProtocol(MSTP)=IEEE802.1s下面来详细介绍STP协议:在如上所示的网络环境屮，不难看出，当所有主机都使用单条链路与一台核心相连时,只要不再增加其它额外设备与链路，就不可能存在环路。交换机就当相于Hub—样连接了多台主机，而这样的网络结构，被称为hub-spoke网络结构，只要

4、主机与Hub是连通的，那么就表示主机之间是连通的。基于此原因，STP借助了hub-spoke网络结构无环的网络思想,将一个拥有多台交换机通过多条链路相连的网络，通过Block掉任意两点之间多余的链路而只留下单条链路，最终修整出一个hub-spoke的网络环境，创造一个无环的交换网络。在上图的交换网络中，由于存在多台交换机，并且交换机之间有多条兀余链路，因此,只要在网络中找一台交换机充当核心，也就是相当于hub-spoke网络中的Hub,而其它交换机则留出一条活动链路到核心交换机即可，其它链路全部被block,当留出的活动链路失效之后，再启用block链路作为备份。上图中SW1被选作交换网络中

5、的核心，而其它交换机则只留一条活动链路到核心交换机，只要其它交换机与核心交换机是通的，就证明交换机之间一定是通的。图中红色的连路表示被留出的普通交换机到核心交换机的活动链路，蓝色链路表示被block掉的链路，只耍红色链路是通的，就表示整个网络都是通的，当某条红色链路断掉以后，只要启用相应的蓝色链路代替即可，也就实现了网络的冗余功能。通过上述的解释，STP要构建出无环的交换网络，就必须在网络中选出一台交换机做为核心交换机，STP称其为Root,也就是根，功能相当于hub-spoke网络中的Hub。其它不是Root的交换机则需要留岀一条活动链路去往根交换机，因为只要普通交换机到根是通的，到其它交

6、换机也就是通的。需要说明的是，只有在一个三层网络屮，广播能够到达的范围内，才需要进行相同的STP计算与选举，也就是一个广播域内独立选举STP：上图中，因为网络被路由器分割成两个广播域，所以在两个网段中，需要进行独立的STP计算与选举。STP在计算与选举时，只会留下唯一一条活动链路，将其它所有多余链路全部block,所以STP要确定两点Z间是否存在多条链路，因为只有两点Z间有多条链路时，才有链路需要被blocko要确认两点之间网络是否通畅，只要发送数据作个测试即可得到答案，而要确认两点之问是否有多条链路，方法还是发送数据作个测试就能得到答案。当然，要测试两点之间是否有多条链路，需要发送特殊的数

7、据來做测试，比如给数据包都做上相同的标记，然后发出去，如果交换机同时从多个接口收到相同标记的数据包，很显然，交换机与发送者之间就是存在多条链路的，因此需要靠STP计算来断开多余链路。STP在发送数据包测试网络是否有多条链路，是靠发送bridgeprotocoldataunits(BPDUs)来完成的，同台交换机发出去的BPDU都被做上了相同的标记，只要任何交换机从多个接口收到相同标记的BPDU,就表示网络中有