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生成树协议技术原理

作者:szutek01
日期:2020-04-15 09:22:31
摘要:生成树协议(英语:Spanning Tree Protocol,STP),是一种工作在OSI网络模型中的第二层(数据链路层)的通信协议,基本应用是防止交换机冗余链路产生的环路.用于确保以太网中无环路的逻辑拓扑结构.从而避免了广播风暴,大量占用交换机的资源。

生成树协议(英语:Spanning Tree Protocol,STP),是一种工作在OSI网络模型中的第二层(数据链路层)的通信协议,基本应用是防止交换机冗余链路产生的环路.用于确保以太网中无环路的逻辑拓扑结构.从而避免了广播风暴,大量占用交换机的资源。

生成树协议技术原理 

生成树协议STP/RSTP技术原理

STP的基本思想就是生成“一棵树”,树的根是一个称为根桥的交换机,根据设置不同,不同的交换机会被选为根桥,但任意时刻只能有一个根桥。由根桥开始,逐级形成一棵树,根桥定时发送配置报文,非根桥接收配置报文并转发,如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文,则说明从该交换机到根有不止一条路径,便构成了循环回路,此时交换机根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞,消除循环。当某个端口长时间不能接收到配置报文的时候,交换机认为端口的配置超时,网络拓扑可能已经改变,此时重新计算网络拓扑,重新生成一棵树。

功能

生成树协议的主要功能有两个:一是在利用生成树算法、在以太网络中,创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树,避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时,通过生成树协议达到收敛保护的目的。

生成树协议技术原理 

生成树协议是如何工作的

STP的工作过程如下:首先进行根网桥的选举,其依据是网桥优先级(bridge priority)和MAC地址组合生成的桥ID,桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥(bridge root)。在此基础上,计算每个节点到根桥的距离,并由这些路径得到各冗余链路的代价,选择最小的成为通信路径(相应的端口状态变为forwarding),其它的就成为备份路径(相应的端口状态变为blocking)。STP生成过程中的通信任务由BPDU完成,这种数据包又分为包含配置信息的配置BPDU(其大小不超过35B)和包含拓扑变化信息的通知BPDU(其长度不超过4B)。

特点

(1)生成树协议提供一种控制环路的方法。采用这种方法,在连接发生问题的时候,你控制的以太网能够绕过出现故障的连接。

(2)生成树中的根桥是一个逻辑的中心,并且监视整个网络的通信。最好不要依靠设备的自动选择去挑选哪一个网桥会成为根桥。

(3)生成树协议重新计算是繁冗的。恰当地设置主机连接端口(这样就不会引起重新计算),推荐使用快速生成树协议。

(4)生成树协议可以有效的抑制广播风暴。开启生成树协议后抑制广播风暴,网络将会更加稳定,可靠性、安全性会大大增强。