STP生成树简介

STP:Spanning Tree Protocol ,生成树协议，为什么要生成树呢，因为有环的存在

1.利用STP可以解决的问题

  • 消除环路：阻塞冗余链路消除网络中可能存在的通信环路
  • 链路备份：当前活动的路径发生故障之后，激活冗余链路备份，进而恢复网络的连通性

STP的正常工作依赖于网桥协议数据单元(BPDU报文)的泛洪

2.BPDU报文的介绍

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其中比较重要的参数有

  • ROOT ID：发送此配置BPDU的交换机所认为的根交换机的标识

  • ROOT Path Cost： 从发送此配置BPDU的交换机到达根交换机的最短路径总开销，含交换机根端口的开

销和不发送此配置BPDU的端口的开销

  • Bridge Identifier : 发送此配置BPDU的交换机的STP交换机标识

  • Port ID : 发送此配置BPDU的交换机端口的STP端口标识

比较顺序为：RID>RP>BID>PID，且对应的值越小越优先

  • 桥ID（Bridge ID）: 是交换机的STP标示符，一共8个字节，由2个字节的优先级和6个字节的MAC

地址构成：桥优先级缺省为32768，可以手工修改，MAC地址为交换机的背板MAC网络中Bridge ID最小

的交换机将成为根桥

  • 路径开销：Path COST，端口路径开销的默认值和取值范围由选定的路径开销算法决定，路径开销与带宽成反比

  • 端口ID （2字节）= 端口优先级（1字节）+ 端口编号（1字节），缺省优先级128，范围0-255，越小越优。

3.STP的缺点

STP的短板：所有的vlan都只能使用单侧的链路，这将导致被阻塞端口所在的链路带宽资源浪费

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初步优化：在交换机上运行基于VLAN的生成树协议，生成树是针对于PerVLAN的，可以灵活地设定

每个VLAN对应的生成树所阻塞的接口，实现数据的分流

缺点：网络中VLAN数量较多时，每个VLAN执行独立的生成树计算将耗费交换机大量的资源

4.其他优化协议

  • MSTP：Multiple STP 将VLAN映射成一个生成树的实例，若干个VLAN映射到一颗生成树，MSTP将为

每个instance运行一颗生成树可以基于instance 设置优先级、端口路径开销。MSTP兼容STP和

RSTP，通过多实例能实现对业务流量和用户流量的隔离，提供数据转发的多个路径，实现VLAN

数据的负载均衡

  • RSTP：快速生成树协议，在STP的基础上实现了快速收敛，并增加了边缘端口的概念和保护的功能