【24】交换机生成树场景和引发的问题

STP,spanning-tree

  1. 应用场景
    在一个二层的以太网中,存在物理冗余的情况下,在逻辑上防止环路的发生。
  2. 环路表现
    2.1 广播风暴
    2.2 mac地址表的震荡(access或trunk划分错误也会导致此问题)
    2.3 以太帧的重复拷贝
  3. STP的原理
    华为设备默认开启MSTP
    在整个交换交换网络有且只有一个根交换机(root)
    在每个设备上有且只有一个根端口(root port)
    在每个链路(segment)上有且只有一个指定端口(design port)
    除了根端口和指定端口,其他端口为逻辑上拥塞的替代端口
# 查看stp详细信息和简要信息
dis stp
dis stp brief
# 在全局模式下更改生成树的模式为MSTP
stp mode mstp
  1. 关键术语
    3中端口角色,3种生成树模式,5种端口状态
    4.1 STP中Role端口的角色
  • ALTE 非指定(替代)端口AP(拥塞状态)
  • DESI 指定端口DP(转发状态)
  • ROOT 根端口RP(转发状态)
    4.2 生成树的端口状态STP State
  • 转发(Forwarding),即FWD,端口既可转发用户流量也可转发BPDU报文,只有根端口或指定端口才能进入Forwarding状态
  • 阻塞(Blocking 或 丢弃状态,Discarding),即BLK,端口仅仅能接收并处理BPDU,不能转发BPDU,也不能转发用户流量,此状态是预备端口的最终状态
  • 禁用(Disabled),即DIS(属于过渡过程),端口处于关闭状态,既不处理和转发BPDU报文,也不转发用户流量
  • 侦听(Listening),即LIS(属于过渡过程),华为设备上无法看到,端口可以转发BPDU报文,但不能转发用户流量
  • 学习(Learning),即LRN(属于过渡过程),端口可根据收到的用户流量构建MAC地址表,但不转发用户流量,增加Learning状态是为了防止临时环路
    传统生成树依赖时间进行端口状态的改变,每2秒钟由根设备发送BPDU,每个转发时延(forwarding delay)为15秒。这些时间可以通过命令dis stp查看,其中config Times这行中展示了发送BPDU报文间隔、转发时间等。如果发生了拓扑变化,mac地址表的刷新时间变为一个转发时延,即15秒。
    端口状态转换可能原因
    4.3 STP模式:
  • 传统生成树(802.1D):思科设备上默认开启的传统生成树(效果较差),PVST+
  • 快速生成树(RSTP,802.1w):Rapid PVST+(RSTP)
  • 多实例生成树(MSTP,802.1s):华为设备默认开启,MSTP