STP
STP
一、 STP的诞生背景，解决的问题
物理上线路的冗余（重复），产生了环路，而环路会带来很大的副作用
环路：是指为了解决交换机的单点故障，提升冗余性产生的
- 广播风暴：广播帧被环路中的交换机不停的被转发，耗尽交换机的带宽，CPU资源，导致数据无法正常转发
- CAM表的不稳定：广播帧被环路中的交换机转发导致，端口都要学习了同一个源mac地址，导致数据无法正常的转发出去
- 重复的单播帧：单播帧在环路中走了不同的路线到达同一台主机。导致重复接受
解决问题：破除逻辑上的二层环路
二、 STP是怎么实现
- 通过协议，阻塞网络中某一个接口（逻辑上），实现物理线路正常连接，逻辑上接口DOWN，避免环路危害
- 具体的阻塞接口，是交换机之间，协商出来的，协商的语言就是所谓的BPDU，交换机之间通过BPDU中携带的关键参数，来选举，选举得出结果，判定阻塞接口
三、 STP的选举（小为好）
1. 根桥选举：关键参数（BPDU） BID=bridge id 网桥（交换机）优先级+MAC地址 优先级范围0-65535 默认32768 BID越小越优先
2. 非根桥上选举根端口（所有接口都参加选举）有且仅有一个
cost of path：端口到达根桥的开销值，依据带宽来计算
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10M |
100M |
1000M |
10G |
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100 |
19 |
4 |
2 |
Sender BID:发送者的BID，端口对端交换机的BID。现实中BID越小越靠近核心层
Sender PID: 发送者的PID PID=优先级+端口的编号 优先级0-255 默认是128 越小越优先
Local PID:端口的PID
3. 指定端口：非根桥交换机空余链路中选择出来（是在两台交换机之间选择出来的）
根桥上所有接口都是指定接口
cost of path：指的不是接口到达根桥的开销，而是当前接口所在交换机，它的根端口到达根桥的开销值
local BID 越小越优先
local PID 越小越优先
4. 剩下的就是阻塞
四、 STP的状态机制
1．一个接口从down，进入激活状态，要经历的转发变化，时间，转发延时
2．所有的接口，启动以后，都是阻塞状态BLK，持续20s左右，不是固定，最大20S不能收发数据，不能学习MAC地址，只能接受BPDU
3．侦听状态LIS，持续15s,叫做转发延时不能收发数据，不能学习MAC地址，可以收发BPDU，选举就是发生这个阶段的
4．学习状态LERN，持续15S不能收发数据，学习MAC地址，可以收发BPDU
5．转发状态FWD能够发送和接收数据、学习MAC地址、发送和接收BPDU
6．交换机的灯，会从琥珀色，变成绿色
五、 STP拓扑变更机制
- STP的破环是站在全网的角度去调度的，所以任何一处拓扑的变更，STP都必须及时的知晓，并且做出反应
- TCN BPDU 拓扑变更通知
- TCA BPDU 拓扑变更应答
- TC BPDU 配置，改变消息，由根桥发送的，下游所有的交换机收到该BPDU后，将自己的CAM表老化时间，置为15S
六、 STP协议的特点
- Portfast：接口的配置，用来让一个接口快速的进入转发状态，不用参加选举。这个接口，只能面对用户和PC的接口去配置
- Bpduguard：BPDU防护，当一个接口接收到BPDU的时候，会强制性的把这个接口down掉，BPDUguard和portfast相生相伴
- Uplinkfast：提前选定根端口的备份接口，当根端口down掉后，uplinkfast接口激活，直接跳过选举，直接进入根端口状态，并且转发数据
portfast：不适合交换机 容易造成环路
BBPDUguard：防止下连交换机造成环路
BPDUguard和portfast相生相伴
七、 STP的参数更改
- 目的是通过修改STP的相关的选举参数，达到控制STP拓扑的目的
- 控制根桥的选举 修改BID 优先级改 0-65535 32768
核心交换及的BID一般来讲是最小的，并且不能被撼动 0
次核心交换机的BID，一般是第二小，并且不能被撼动 4096 8192
3. 控制根端口的选举
开销值：通过修改接口的开销值，增大或者减小开销值，来控制根端口选举
sender BID
sender PID
local PID
4. 控制制定端口的选举
开销值：不要随便改，有可能会导致根端口的变更
local BID
local PID
浙公网安备 33010602011771号