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民法分论
生成树
stp
IEEE802.1 D 中定义
背景
冗余链路导致二层环路
mac地址表震荡
泛洪：交换机收到未知单播帧会将其从除收到该帧的端口转发出去
广播风暴
重复数据帧
作用
消除环路
链路备份
工作原理
构造树来消除环路-收敛过程
通过比较配置BPDU来选举端口角色、根桥、指定桥。 stp中有两种BPDU：配置BPDU、TCN BPDU。 stp中只有根桥发送配置BPDU，下游接收到根桥发送的配置BPDU才会出发发出配置BPDU。 BPDU报文格式： 重要信息： 根桥id RPC 桥id 端口id 版本 报文类型 hello time 2s 运行STP交换机交换配置BPDU message time 过一台加1 max age 20s forward delay 15s
通过比较BPDU
配置BPDU
配置BPDU在STP中只有根交换机才能产生
TCN BPDU
TCN BPDU当STP的拓扑改变时由下游交换机产生发往根桥 STP拓扑改变的判断条件： 1 当端口由blocking变为forwarding状态 2 当端口由dorwarding 变为blocking 状态
1选举根桥
桥ID
桥ID=桥优先级+MAC地址 桥优先级默认32768 mac地址越小越优先
2非根桥选举根端口
1根路径开销
接收BPDU端口的开销总和（即BPDU的入方向） 802.1d cost 1-65535 华为默认：802.1t cost 1-200000000
2对端BID
3对端PID
PID 端口ID=端口优先级+端口号
4本端PID
3每个网段选举指定端口
指定端口是指交换机转发配置BPDU报文的端口。每个网段有且只能有一个指定端口。 一般根桥的每个端口都是指定端口。
2端口所在桥的ID
3端口ID
4剩下端口为预备端口
STP拓扑变化处理
stp无论怎样 都要经历30S 从alternate 端口到转发端口
根桥故障
根桥故障导致50S故障=20S max age时间+2*forwarding delay(15s) 20S 老化时间内其他交换机收不到根桥的BPDU报文，然后非根桥相互发送 配置bpdu,经过两个转发延迟，拓扑稳定。
直连链路故障
直连链路故障不需要经过max age 20S 老化时间 等待自己或者邻居端口的AP端口两个转发延迟即可进入转发状态
非直连链路故障
非直连链路故障，优于交换机感知不到链路故障，但收不到根桥发来的配置BPDU 等到20S老化时间，认为自己是根桥发送给邻居自己的低等级配置BPDU， 邻居的ap 端口收不到原配置BPDU，经过两个转发延迟30S，转发高优先级的配置BPDU给 他,端口进入转发状态
MAC地址表变化
mac地址表默认老化时间300s,5分钟。 交换机检测到链路故障之后会不间断向邻居发送TCN BPDU报文 邻居检测之后回复TCA置位的配置BPDU，并向上游根桥方向发送TCN BPDU，直到 根桥回复TC置位的配置BPDU。通知下游交换机将mac地址老化时间改为1个转发延迟。15s
端口状态
disabled
不运行STP
blocking
运行STP，阻塞，只接受BPDU
linstening
接收并转发BPDU，不学习MAC，不转发流量
learning
不转发流量，学习mac，接收转发BPDU
forwarding
转发流量，学习mac，接收转发BPDU
端口角色
端口角色： RP：根端口 DP：转发端口 AP：阻塞端口
stp配置
rstp
IEEE802.1 W中定义
工作原理优化
discarding
将STP的disabled、blocking、listening合并为discarding状态 discarding状态既不学习mac，也不转发流量，接收并发送bpdu
Alternate
作为根端口的备份端口
Backup
作为指定端口的备份端口
边缘端口
边缘端口一般和用户终端相连，接收发送BPDU，不参与RSTP计算 可以直接从discarding到forwarding 状态
RSTP收敛过程
P/A机制全双工
同步机制
上游桥发送P置位的配置BPDU，下游桥收到P置位的配置BPDU 将除边缘端口以外的端口处于discarding状态，停止发送次优的 配置BPDU，并回复上游桥A置位的配置BPDU，同时将根端口处于转发状态。
链路故障、根桥故障
如果交换机3次hello time时间内没收到配置 RST BPDU，重新计算RSTP。 重新计算端口角色
RSTP BPDU
保护机制
根桥保护
针对DP端口，配置跟保护的端口收到比根桥更高的BPDU时，会将该端口设置为侦听状态，不再转发报文。（listening）
BPDU保护
一般和边缘端口搭配使用，当边缘端口收到bpdu时，会将该端口变为error-disabled状态，如果没配置bpdu保护，则会转换为非边缘端口
环路保护
针对单向链路故障设置的保护机制，避免阻塞端口错误的过渡到转发状态而产生环路的状况。
TC保护
STP存在问题优化
1STP初始化场景慢
至少需要30秒
P/A机制
P/A 机制来回确认，同步机制，不用等待计时器超时
2交换机有BP端口，RP端口down
大约需要30S
3交换机无BP端口，RP端口down
大约需要50S
4运行STP连接用户终端的场景
需要30S
5拓扑变更机制根桥发送TC-BPDU
变更点发送TCN到根桥，上游桥回复TCA BPDU 根桥收到后发送TC BPDU泛洪全网
6端口角色
端口角色新增backup 端口，DP的替代端口 新增alternate 端口，根端口的备份端口
mstp
