網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之STP(生成樹協(xié)議)選舉過程

生成樹協(xié)議的定義
生成樹算法的網(wǎng)橋協(xié)議STP(Spanning Tree Protocol) 它通過生成生成樹保證一個已知的網(wǎng)橋在網(wǎng)絡(luò)拓撲中沿一個環(huán)動態(tài)工作。網(wǎng)橋與其他網(wǎng)橋交換BPDU消息來監(jiān)測環(huán)路,然后關(guān)閉選擇的網(wǎng)橋接口取消環(huán)路,統(tǒng)指IEEE802·1生成樹協(xié)議標準和早期的數(shù)字設(shè)備合作生成樹協(xié)議,該協(xié)議是基于后者產(chǎn)生的。IEEE版本的生成樹協(xié)議支持網(wǎng)橋區(qū)域,它允許網(wǎng)橋在一個擴展本地網(wǎng)中建設(shè)自由環(huán)形拓撲結(jié)構(gòu)。IEEE版本的生成樹協(xié)議通常為在數(shù)字版本之上的首選版本。
生成樹協(xié)議主要有兩個重要的作用:1、避免在二層交換網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生路徑回環(huán) 2、能夠在二層交換網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)冗余備份。本文將為您詳細介紹生成樹協(xié)議配置中的選舉過程。
第一步:選舉根橋(Root Bridge)
在一個生成樹域內(nèi),開始的時候,每臺交換機都認為自己是根橋,都發(fā)送BPDU,用于選舉根橋。選舉根橋,根據(jù)BridgeID的值。Bridge ID由兩個部分組成:
·交換機的優(yōu)先級(priority),在Cisco交換機上默認為32768(長度為2個字節(jié));
·交換機的MAC地址(長度為6個字節(jié));
選完Root之后,只有Root Bridge可以周期性的發(fā)送BPDU,所有Nroot沒有資格發(fā)送BPDU.
第二步:選舉根端口(RootPort)
首先介紹STP的端口成本
路徑成本計算方法:路徑成本是從根橋計算的。通常是從根橋到拓撲中其他交換機的端口成本累加。
根橋通過其接口通告BPDU時,BPDU幀中的默認路徑成本值是0.連接的交換機接收此BPDU時,會將本地傳入端口的成本加到路徑成本中。如果端口是一個快速以太網(wǎng)端口,那么路徑成本的計算方式如下:0(根橋的路徑成本)+19(交換機的端口成本)=19.在將BPDU通告到它之后的交換機之后,該交換機將包含更新后的路徑成本。因為BPDU從根交換機傳播得越來越遠,所以累加的路徑成本值會越來越高。
此處要注意路徑成本是按端口成本累加的。如果一條千兆鏈路跑百兆網(wǎng)絡(luò),端口是G口的話,成本還是按4算。
根端口的定義:非根橋用于到達根橋的路徑成本最小的端口。
需要注意的是,根橋本身絕對不會有根端口,因為它是根橋,因此它不需要到達自身的端口。
選擇根端口的步驟:
1.有兩條或者多條到達根交換機的路徑時,選擇具有到達根交換機的最低累加路徑成本的路徑;
2.如果到達根交換機的多條可用路徑具有相同的累加路徑成本,那么交換機會選擇具有最低Bridge ID的相鄰交換機(通過交換機可到達根橋);
3.如果多條路徑都通過相同的相鄰交換機,那么會選擇具有最低優(yōu)先級值的本地端口;
4.如果端口優(yōu)先級值相同,那么會選擇交換機上具有最低物理編號的端口。例如在2960系列交換機上,該端口將是FastEthernet0/1或者Gigabit0/1.
完成此步驟后,非根交換機將有一個且僅有一個端口成為其根端口。
第三步:選舉指定端口(DesignatedPort)
每臺交換機都有一個用來到達根交換機的根端口。除了每臺交換機有一個根端口外,每個網(wǎng)段(Segment,應(yīng)該說成介質(zhì)比較準確,可以理解成每段線路)還有一個用來到達根交換機的端口,該端口成為指定端口(Designated Port)。
注意:根橋上的每個活動端口都是指定端口。因為所連網(wǎng)段到達根交換機的成本是0,即最低累加成本值。換句話說,這些LAN網(wǎng)段中的每個網(wǎng)段中的每個網(wǎng)段都直接與根交換機相連,因此,這些網(wǎng)段到達根交換機就沒有任何成本。
如果一條鏈路上有Root Port,那么對端一定是Designated Port.
如果一條鏈路上沒有Root Port,那么Designated Port對端一定是Nondesignated Port.
下面列出在所有交換機鏈路兩端選舉一個唯一的DP的步驟:
1.第一步,比較鏈路兩端的接口的發(fā)送方向的COP(Cost of Port),誰小誰是DP
2.第二步,比較鏈路兩端接口的發(fā)送者BID,誰小誰DP
3.第三步,除非接口自己連自己,否則不用,該步驟比較鏈路兩端接口的發(fā)送者Port-ID,誰小誰DP。
其他的既不是根端口也不是指定端口的端口就是NDP(Nondesignated Port)
以上就是stp生成樹協(xié)議 的選舉過程,雖然只有三個步驟但是還是很復(fù)雜是不是,希望能幫到大家,謝謝閱讀。
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