悠嘻猴陪你学数通(四)--stp

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发表于 : 2015-4-28 11:24:09 最新回复:2017-10-18 13:29:58
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fcm
fcm  精英

悠嘻猴陪你学数通(四)--stp


哈喽~大家好,我是悠嘻猴~
为了进一步帮助大家提高基于产品的数据网络规划、实施能力和维护能力,我亲自出马啦!
从今天开始,每周呢~我都会陪大家一起学习数据网络知识,敬请期待哦    

 上周问题的答案揭晓

 

 

    假设三个VLANVLAN ID 23

            [S9306-1]vlan 2

            [S9306-1]vlan 3

            [S9306-1]inter g1/0/1

            [S9306-1-GigabitEthernet1/0/1]port link-type trunk

            [S9306-1-GigabitEthernet1/0/1]port trunk allow-pass  vlan 2 3

            [S9306-2]vlan 2

            [S9306-2]vlan 3

            [S9306-2]inter g1/0/1

            [S9306-2-GigabitEthernet1/0/1]port link-type trunk

            [S9306-2-GigabitEthernet1/0/1]port trunk allow-pass  vlan 2 3

            [S9306-1]interface vlanif 2

            [S9306-1-Vlanif2]ip address 10.1.1.1 255.255.255.0

            [S9306-1]interface vlanif 3

            [S9306-1-Vlanif3]ip address 10.2.1.1 255.255.255.0

 

 

快快快~~~~上课喽

    接下来,我们要开始学习STP了。这里提醒大家,STP是当前组网学习中的重中之重。

          我会把节奏放的慢慢滴,请大家一定全力投入,务必都弄懂哦!      

    STP到底是个啥东东,它的作用是什么呢?    

    啊咳咳咳咳咳咳。。。。。让我来告诉你们吧,它是这样子滴啦

          要说起STP的由来,让我们先来了解一段历史吧。

那还是在很久很久以前,大家发现并深刻体会到单点故障带来的强大危害的时代...当时"二层网络链路能够自愈"的呼声是灰常的高,因为有了冗余,就不再惧怕单点。但有一个致命的问题一直得不到解决:早期的以太网桥采用了基于 MAC 地址在不同端口之间的转发,而每一个端口对应的是一个以太网的网段,也就是一个以太网的广播域,通过学习每个端口的 MAC 地址表的方式,以太网桥只转发不同端口间的通信。但是由于网桥依赖的是运行网络中存在的MAC 地址和端口的对应表,所以一旦收到目的地址未知的数据包,它仍将利用广播的形式来寻址......

这种方式使得它天生不能隔离广播包和组播包的通信,其后果就是在一个环形网络中造成数据流量以指数形式的增长,从而导致网络的瘫痪,这种现象也称为“广播风暴”!

 

     “广播风暴”现象只存在于两点之间存在冗余链路的网络之中,呼声极高的冗余链路却正好不幸的完美命中“广播风暴”的特质。所以如何解决“广播风暴”问题成为了是否能实现二层网络自愈的关键!

 

叮铃铃铃铃铃铃。。。。。。当。终于,电影片中的“猪脚”闪亮出场——

     正解:STPSpanning Tree Protocol生成树协议),运行于以太网交换机上,为解决交换网络中的环路问题,能够网络上修剪出一棵无环的树,并在主链路故障后,自动启用备份链路,使网络正常中作。

       STP到底是怎么工作的呢?

     大家先不要急,来看看下面的图。左边大家看到的就是一棵树(废话);

           那么对应于右边,在启用STP的场景下,SWA/B/C/D连接形成的二层网络(口字型连接)就是一棵树。我们结合这图,来看看两者的共同点:

                      

     树一定都会有树根(没这玩意儿可活不了,你懂得哈);STP协议中也有根的,叫做根桥,一般情况下根桥是指一个交换机;

     一颗正常的树(不考虑因各种原因致畸的)它的枝叶都是发散开的,不会一段树枝长着长着最后绕个圈再长回来(没有loop);STP协议通过BPDUBridgeProtocol Data Unit)这种二层报文基于某种算法也可以保证没有loop

     有没有这么巧的说?     

    其实,STP定义了根桥(RootBridge)、根端口(RootPort)、指定端口(DesignatedPort)、路径开销PathCost)等概念,

           目的就在于通过构造一棵自然树的方法达到裁剪冗余环路的目的,同时实现链路备份和路径最优化。用于构造这棵树的算法(也就是上文说的某种算法)称为生成树算法SPASpanning TreeAlgorithm)。

    不要卖关子了,赶紧讲讲这些关键概念吧。

    好好好,这次的关键任务到了。提醒大家,必须掌握清楚根桥根端口指定端口的定义和选举过程。下面逐一讲述

     根桥:负责交换拓扑信息的交换机。

     当二层拓扑发生改变时,由根桥来通知所在网络中的其它所有的交换机。很重要的说。

     根网桥选择的依据:桥ID最小的交换机就是根桥(桥ID由交换机优先级(可修改)和MAC地址(不可被用户修改)组成),也叫根交换机。

     缺省情况下,交换机启用STP后就会存在一个缺省的STP交换机优先级,这个值是32768。来看看下图

            

 

哪个交换机是根桥?

A啦。为什么呢?自己用计算器算算16进制,明显A的数最小嘛!

 

根端口:指从一个非根交换机到根交换机总开销最小的路径所经过的本地端口。这个最小的总开销值称为交换机的根路径开销(Root Path Cost)。如果这样的端口有多个,则比较端口上所连接的上行交换机的交换机标识,越小越优先,如果端口上所连接的上行交换机的交换机标识相同,则比较端口上所连接的上行端口的端口标识(Port Identifier),越小越优先。

        

 

如上图,已经确认A是根桥了,那么SWBSWC这两个非根交换机到根交换机A的的最短路径都是从各自的E1/0去往SWA,这个开销当然是最小,而且E1/0SWA/B的本地端口,所以SWBSWCE1/0都是根端口。

 

指定端口:注意,指定端口的选举一定是在根桥和根端口选举完成后。指定端口为每个网段转发发往根交换机方向的数据,并且转发由根交换机方向发往该网段的数据。指定端口所在的交换机称为该网段的指定交换机。

 

     嘿嘿  这个也非常简单哦,

      如上图,为帮助大家更好的理解和选举指定端口,我们在交换机之间添加虚拟的LAN,这些LAN去往根桥上行连接端口就是指定端口。

      对于LAN A来说,去往SWA的上行端口显然是SWAE4/0,所以SWAE4/0是指定端口;

      对于LAN B来说,去往SWA的上行端口显然是SWAE5/0,所以SWAE5/0是指定端口;

      对于LAN DLANE来说,去往SWA的上行端口分别是SWB/CE3/0端口,所以SWB/CE3/0是指定端口;

      对于LAN E来说,去往SWA可以理解成有两个上行端口哦,SWBE2/0SWCE2/0,那会怎么选择呢?

     这种场景,首先要比较LAN C的两个网段(连接SWBSWC)所连接的端口所属交换机的路径开销,越小越优先;如果根路径开销相同,则比较所连接的端口所属交换机的MAC地址,越小越优先;如果根路径开销相同,MAC地址也相同,则比较所连接的端口的端口号,越小越优先。 因为LAN C是我们虚拟出来的,所以两端的路径开销是一样的,接下来比较MAC地址,因为SWBMAC地址小于SWC,所以LAN C的指定端口是SWBE2/0

 

预备端口:当根桥、根端口、指定端口都选举完成后,就只会剩下一个端口,就是预备端口了,上图的SWCE2/0就是预备端口。

一大堆概念,吃的消么,好好消化下,基础要打牢靠了哦,我们下周继续。 

  对于生成树的基本概念就到这里了,也不是很难吧?

     我们下周继续哦,我们的约会不见不散,不要太想我啦~~~下周见喽!

 

课后作业课后作业

 

根据我们本周所讲述的内容,结合下图,大家来判断一下:哪个是根桥,哪些端口是根端口、指定端口,哪个端口是预备端口?

 

呵呵  认真思考一下啦~~??下次我会悄悄的告诉你滴~~~记得保密哦~

 


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fcm
fcm  精英 发表于 2015-4-28 11:25:21 已赞(0) 赞(0)

第四期文章,STP

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小鸟
小鸟   发表于 2015-5-12 23:01:01 已赞(0) 赞(0)

3Q感谢  分享~~~~~
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leo_ma
leo_ma  导师 发表于 2015-5-13 11:46:32 已赞(0) 赞(0)

不错,支持一下




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lichenguangjn
lichenguangjn   发表于 2015-8-14 17:49:21 已赞(0) 赞(0)

经典啊,学习了!
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allamsd
allamsd   发表于 2015-8-26 02:23:17 已赞(0) 赞(0)

回复 2 楼

对于LAN DLANE来说,去往SWA的上行端口分别是SWB/CE3/0端口,所以SWB/CE3/0是指定端口;

      对于LAN E来说,去往SWA可以理解成有两个上行端口哦,SWBE2/0SWCE2/0,那会怎么选择呢?

 

标红的部分,这个地方是不是写错了,应该是对于LAN C来说。。

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luwei444985876
luwei444985876   发表于 2015-10-8 19:35:45 已赞(1) 赞(1)

图片在哪里?为什么没有显示

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小泽
小泽  导师VIP 发表于 2015-10-9 09:03:08 已赞(0) 赞(0)

感谢!!!
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qiuzhen12345
qiuzhen12345   发表于 2016-1-30 00:33:08 已赞(0) 赞(0)

看不见图片

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wynnshn
wynnshn   发表于 2015-12-29 16:37:42 已赞(0) 赞(0)

图在哪里呢?

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