STP----生成树协议

前言

交换机转发流程回顾
基于源MAC地址学习
基于已知目标MAC地址转发
当目标MAC地址未知时,泛红处理
交换机收到广播/组播帧时,无条件泛红处理
交换机一个借口可以学习多个MAC地址
交换机学习到同一个MAC地址,但是是从不同的端口学习到的,此时,将此MAC地址与后学习到的端口绑定起来
数据帧转发:源MAC,目标MAC,源IP,目标IP至少要知道三个

环路引起的问题

广播风暴
MAC地址不稳定
STP生成树协议解决环路问题

消除环路
链路备份

一:STP生成树协议概念

1.1:为什么要有生成树协议?

因为当有环路存在时，广播的发送会引起全网的广播风暴，因此需要打破环路生成的条件，而生成树协议就是解决二层广播风暴的重要手段，另外我们会阻塞一些端口，打破环路生成条件，当链路出现问题时，这些被阻塞的端口可以过渡到转发状态，实现链路的备份的作用.

1.2:网桥协议数据单元

BPDU ( Bridge Protocol Data Unit)网桥协议数据单元

STP的各种选举是通过交换BPDU报文来实现的，BPDU是直接封装在以太网帧中的。(802.3+802.2)
对于参与STP的所有SW，它们都通过数据消息的交换来获取网络中其他SW的信息，这种消息就被称为BPDU。
BPDU是直接封装在二层的协议

BPDU的功能:

1.选举根桥
2.确定冗余路径的位置
3.通过阻塞特定端口来避免环路
4.通告网络的拓扑变更
5.监控生成树的状态
BPDU每2S由根桥发送一次。 (拥有最小bridge- id的交换机成为根桥)
最初的网络，每个SW都认为自己是根桥，都会发送BPDU，比较Lowest BID，选举出一个根桥，此时就只有根桥发送
BPDU。非根桥只进行转发,转发时只修改br idge- id和cost字段。
BPDU分两种类型:
1、配置BPDU–通常由根网桥以周期性间隔发出，包括了STP参数，用于进行各种选举。
2、TCN ( topology change notification 拓扑变更通告) BPDU–这种BPDU是当交换机检测到拓扑发生变更时所产
TCN (Topology Change Notification) BPDU
这种BPDU是SW检测到拓扑变更时产生的。可由非根网桥发出。

实验案列

首先配置sw1

[SW1]v b 10 20
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW1]int g0/0/2
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid pvid vlan 10
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged vlan 10 20
[SW1-GigabitEthernet0/0/2]int e0/0/1
[SW1-Ethernet0/0/1]port hybrid pvid vlan 10
[SW1-Ethernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 10 20
[SW1-Ethernet0/0/1]int g0/0/1
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a
[SW1-GigabitEthernet0/0/1]un sh

配置sw2

[Huawei]sysname SW1
[SW1]sysname SW2
[SW2]user-in	
[SW2]user-interface 0
[SW2-ui0]idle-t	
[SW2-ui0]idle-timeout 0 0
[SW2-ui0]q
[SW2]v b 10 20
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW2]int g0/0/2
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port hy	
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid pvid vlan 20
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port hy	
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid unt	
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged vlan 10 20
[SW2-GigabitEthernet0/0/2]int e0/0/1
[SW2-Ethernet0/0/1]port hybrid pvid vlan 20
[SW2-Ethernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 10 20
[SW2-Ethernet0/0/1]int g0/0/1
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]p l t
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]p t a v a
[SW2-GigabitEthernet0/0/1]un sh

配置sw3

<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]sysname SW3
[SW3]user-in	
[SW3]user-interface 0
[SW3-ui0]idle-t	
[SW3-ui0]idle-timeout 0 0
[SW3-ui0]q
[SW3]int e0/0/2
[SW3-Ethernet0/0/2]q
[SW3]v b 10 20
[SW3]int e0/0/2
[SW3-Ethernet0/0/2]port hybrid pvid vlan 20
[SW3-Ethernet0/0/2]port hybrid untagged vlan 10 20
[SW3-Ethernet0/0/2]int e0/0/4
[SW3-Ethernet0/0/4]port hybrid pvid vlan 20
[SW3-Ethernet0/0/4]port hybrid untagged vlan 10 20
[SW3-Ethernet0/0/4]int e0/0/1
[SW3-Ethernet0/0/1]port hybrid pvid vlan 10
[SW3-Ethernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 10 20
[SW3-Ethernet0/0/1]int e0/0/3
[SW3-Ethernet0/0/3]port hybrid pvid vlan 10
[SW3-Ethernet0/0/3]port hybrid untagged vlan 10 20

配置mstp

[SW3]stp mode mstp
[SW3]stp region-	
[SW3]stp region-configuration 
[SW3-mst-region]region-n	
[SW3-mst-region]region-name huawei
[SW3-mst-region]revision-l	
[SW3-mst-region]revision-level 1
[SW3-mst-region]instance 1 vlan 10
[SW3-mst-region]instance 2 vlan 20
[SW3-mst-region]active region-	
[SW3-mst-region]active region-configuration 

配置sw1的mstp

[SW1]stp mode mstp
[SW1]stp region-	
[SW1]stp region-configuration 
[SW1-mst-region]region-n	
[SW1-mst-region]region-name huawei
[SW1-mst-region]revision-l	
[SW1-mst-region]revision-level 1
[SW1-mst-region]instance 1 vlan 10
[SW1-mst-region]instance 2 vlan 20
[SW1-mst-region]active region-	
[SW1-mst-region]active region-configuration
[SW1]stp instance 1 root primary
[SW1]stp instance 2 root secondary

配置sw2的mstp

[SW2] stp mode mstp
[SW2]stp region-	
[SW2]stp region-configuration 
[SW2-mst-region]region-n	
[SW2-mst-region]region-name huawei
[SW2-mst-region]revision-l	
[SW2-mst-region]revision-level 1
[SW2-mst-region]instance 1 vlan 10
[SW2-mst-region]instance 2 vlan 20
[SW2-mst-region]active region-c	
[SW2-mst-region]active region-configuration 
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[SW2-mst-region]q
[SW2]stp instance 1 root secondary
[SW2]stp instance 2 root primary

配置R1

[Huawei]sysname R1
[R1]user-in	
[R1]user-interface 0
[R1-ui0]idle-t	
[R1-ui0]idle-timeout 0 0
[R1-ui0]q
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.10.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.20.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]int loo0
[R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32
[R1-LoopBack0]q

本次实验结束感谢观看