目录
一.二层组网环路
1.广播风暴
2.MAC地址漂移
3.有没有三层环路
二.STP生成树
(1)工作原理
(2)STP概念
1.桥ID(BID)
2.根桥
3.COST
4.RPC
5. Rort ID ——本端
6.BPDU报文
7.PID(Port ID)
(3)STP计算
1.选举根桥
2.非根交换机选举根接口
3.选取指定端口(每条链路)
4.堵塞非根接口并且非指定端口的端口
三.实例
1.选根桥
2.选举根接口
3.选举指定端口
4.堵塞SWCG0/0/2(非根接口并且非指定端口)
一.二层组网环路
一般的二层交换机组网缺乏冗余,一旦交换机产生问题,网络就会产生影响。
例如这个拓扑,交换机接口产生问题,网络收到影响。
为了解决这个问题,我们需要增强组网的冗余性。
这样有一个端口不能使用,我们也有其他的端口(或交互机)可以使用。
但这样容易产生广播风暴,和MAC地址漂移(MAC地址不稳定)的问题。
1.广播风暴
交换机在传输数据时泛洪(就是把数据帧复制好几份,发出去),会导致广播风暴。
广播风暴对网络的危害是非常大的,将严重消耗设备资源及网络带宽,最终导致网络瘫痪,是需要格外注意的问题。
2.MAC地址漂移
首先我们要知道,交换机通过接受到的数据帧中的源MAC地址生成MAC表项
1.pc2发送数据帧给服务器
2.LSW3MAC表中没有匹配的目的MAC,进行泛洪
3.LSW1,2接到数据帧,学习源MAC,他们的MAC表中也没有匹配的目的MAC,进行泛洪
3.LSW1,2由从自己的另一个端口接收到数据帧,学习到源MAC,MAC表又一次发生转变
这就导致了MAC表漂移,无法将报文从正确的接口发出去。(虽然已经找到了服务器的MAC地址,但回不去了。这就是来时候好好的,回回不去了)
3.有没有三层环路
是没有滴。
三层网络的设备有三层交换机和路由器
路由器有静态路由和动态路由,静态路由还是有可能产生环路的,但这一般不用与大型网络,因为需要手工配置。
动态路由RIP,OSPF。RIP有跳数限制,一般不用与大型网络,而且超过15跳就不能发送了。
OSPF是链路状态协议,通过SPF算法计算出一根以自己为根的,无环的,拥有最短路径的树
动态路由协议——OSPF-CSDN博客
二.STP生成树
工作在二层网络
(1)工作原理
打破环路,计算出对网络影响最小的接口,逻辑上堵塞这个接口。
(2)STP概念
1.桥ID(BID)
交换机叫网桥,所以叫桥ID。
BID= 优先级+MAC地址
缺省情况下,交换机的桥优先级取值是32768
一般情况下设定为4096,或4096的倍数
2.根桥
根桥就是STP生成树逻辑上的根,桥ID最小的是根桥(二层是小而优,三层是大而优)
3.COST
带宽大,开销小
4.RPC
路由表开销,源到目的所有入接口开销之和
5. Rort ID ——本端
优先级+端口号(0—255,default_128)
6.BPDU报文
BPDU主要进行根桥、端口角色的选举和通知拓扑结构发生变化
STP每隔2s会发送一次BPDU报文(由根桥发送),非根桥连续三次没有收到BPDU,表示发生故障
7.PID(Port ID)
端口ID。PID(16位) = 端口优先级(4位) + 端口号(12位)。
(3)STP计算
1.选举根桥
一开始所有端口都认为自己是根桥,并以自己为根桥发送BPDU报文
根据BID选根桥(可抢占)
2.非根交换机选举根接口
根接口接受BPD
广义上:朝向根桥的就是根接口(管理员)
选举根接口:
(1).RPC:以小为优(源到目的所有入接口开销之和)
(2).对端口桥ID,以小为优
(3).对端口PID,以小为优
(4).比较自身的PID,以小为优
3.选取指定端口(每条链路)
广义上:发送根桥的就是根接口,根桥的端口都是指定端口
选举:
(1)比较链路两端RPC
(2)比较链路两端桥ID
(3)比较链路两端端口ID
4.堵塞非根接口并且非指定端口的端口
三.实例
1.
1.选根桥
SWABID的优先级是4096,其他都是32768,选举SWA为根桥
2.选举根接口
1.比RPC
SWB:有两条路,SWAG0/0/1到SWBG0/0/1RPC是0,SWBG0/0/1是根接口
SWAG0/0/2到SWCG0/0/1到SWBG0/0/2RPC是20000
SWC:有两条路:SWAG0/0/2到SWCG0/0/1RPC是0,SWCG0/0/1是根接口
SWAG0/0/1到SWBG0/0/1到SWCG0/0/2RPC是20000
3.选举指定端口
SWA是根桥,两个端口都是指定端口
1.比RPC
链路两端RPC,选不出来
2.比BID
SWAG0/0/1,SWBG0/0/1这条链路是SWA优先级高,SWAG0/0/1是指定端口
SWAG0/0/2到SWCG0/0/1这条链路是SWA优先级高,SWAG0/0/2是指定端口
SWBG0/0/2到SWCG0/0/2这条链路是SWB优先级高(MAC地址),SWBG0/0/2是指定端口
4.堵塞SWCG0/0/2(非根接口并且非指定端口)
对网络影响最小,逻辑堵塞