① 计算机网络 生成树
选择根网桥、根端口、指定端口的判断依据:
一、 选择根网桥的依据:交换机之间选择网桥ID值最小的交换机作为网络中的根网桥。
交换机优先级(缺省32768)和MAC地址构成网桥ID。
二、选择根端口的依据是:
1>根路径成本最低 (根据链路带宽大小来定的,链路带宽越大成本越低)
2>直连的网桥ID最小
3>端口ID最小 (每个交换机的端口都有一个端口ID :0、1、2、3、4、5....)
我只是略懂。。。。。只能答这个样子
② STP的工作原理和作用
STP的基本原理是通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文,网桥协议数据单元(简称BPDU),来确定网络的拓扑结构。BPDU有两种,配置BPDU(和TCNBPDU。前者是用于计算无环的生成树的,后者则是用于在二层网络拓扑发生变化时产生用来缩短MAC表项的刷新时间的。
STP的作用:可应用于计算机网络中树形拓扑结构建立,主要作用是防止网桥网络中的冗余链路形成环路工作,即能解决了核心层网络需要冗余链路的网络健壮性要求,又能解决因为冗余链路形成的物理环路导致“广播风暴”问题。
(2)计算机网络中确定生成树扩展阅读:
STP的潜在故障
1、生成树算法不稳定
STP协议工作在第二层,在交换机端口之间传递网络协议单元获取网络拓扑,并通过STA算法阻断环路形成树形逻辑网络拓扑。但如果网络拓扑过于复杂,STA算法有时会存在失效的情况,这时根桥、根端口和指定端口的选举失败,导致环路的产生,使网络瘫痪。
2、端口工作方式导致端口工作模式不匹配
工作在全双工模式下的端口在发送数据前不载波侦听链路是否处于空闲状态,直接发送数据,而工作在半双工模式下的端口在发送数据前先执行载波侦听且当链路处于空闲状态时才发送数据,此时,全双工端口持续性的有大量数据需要发送,那么半双工状态的端口将不会有数据传送给对端。
3、单向链路故障
在采用光纤为通信介质的网络中,往往采用两组光纤收发链路来保证网络的可靠性和稳定性。单链路故障影响了STP的网桥协议单元的发送,致使STA计算出现错误码,将本应处于阻断状态的端口转变为转发状态,从而导致环路的产生。
③ 生成树协议的结构思路
生成树协议拓扑结构的思路是: 不论网桥(交换机)之间采用怎样物理联接,网桥(交换机)能够自动发现一个没有环路的拓扑结构的网路,这个逻辑拓扑结构的网路必须是树型的。生成树协议还能够确定有足够的连接通向整个网络的每一个部分。所有网络节点要么进入转发状态,要么进入阻塞状态,这样就建立了整个局域网的生成树。当首次连接网桥或者网络结构发生变化时,网桥都将进行生成树拓扑的重新计算。为稳定的生成树拓扑结构选择一个根桥, 从一点传输数据到另一点, 出现两条以上条路径时只能选择一条距离根桥最短的活动路径。生成树协议这样的控制机制可以协调多个网桥(交换机)共同工作, 使计算机网络可以避免因为一个接点的失败导致整个网络联接功能的丢失, 而且冗余设计的网络环路不会出现广播风暴。
例如,网络中,A点到C点,有两条路可以走,当ABC的路径不通的时候,可以走ADC。C点到A点也是,路径CDA不通的时候可以走CBA。
如果某一时刻的网络,使能生成树协议,阻塞了B到C的端口,那么网络拓扑就会变成下图。如果有广播包,一定会终结于B点或者C点,不会循环转发。
④ 链路聚合与生成树的区别是
一、性质不同
1、链路聚合:链路聚合是一个计算机网络术语,指将多个物理端口汇聚在一起,形成一个逻辑端口,以实现出/入流量吞吐量在各成员端口的负荷分担,交换机根据用户配置的端口负荷分担策略决定网络封包从哪个成员端口发送到对端的交换机。
2、生成树: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。
二、作用不同
1、链路聚合:链路聚合在增加链路带宽、实现链路传输弹性和工程冗余等方面是一项很重要的技术。
2、生成树: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。
三、特点不同
1、链路聚合:当交换机检测到其中一个成员端口的链路发生故障时,就停止在此端口上发送封包,并根据负荷分担策略在剩下的链路中重新计算报文的发送端口,故障端口恢复后再次担任收发端口。
2、生成树:但某些特定因素会导致STP失败,要排除故障可能非常困难,这取决于网络设计。
⑤ 我们做网络实验室用两台交换机和两台计算机还有一些网线做冗余环路的实验,什么是生成树还有MSTP啊
STP的作用
STP的全称是spanning-tree protocol,STP协议是一个二层的链路管理协议,它在提供链路冗余的同时防止网络产生环路。STP协议(Spanning tree protocol)的本质就是实现在交换网络中链路的备份和负载的分担.stp是生成树协议,主要功能是从拓扑中清除第2层环路
一.STP增强特性:
传统的802.1d标准的STP,有一些缺陷,比如当一个交换机检测到链路发生故障,再到网络重新收敛的时候,至少要等50秒的时间(转发延迟+BPDU最大生存周期).当一个端工作站,比如PC或服务器,插到交换机某个端口后,该端口同样会经历STP的一些状态,比如监听和学习.但是端工作站不会引起层2环路,因此,对于接端工做站的端口,没必要经历这相对漫长的STP收敛时间.因此 CISCO提出了Port Fast这一特性.启用该特性的端口无需经历转发延迟可以直接进入转发状态,减少收敛时间.该特性类似802.1w标准里的边缘端口(EP):
在启用这种特性的时候,必须保证该端口连接的是端工作站,而不是交换机或者集线器等网络设备,否则会引起环路问题.另外,如果在该端口启用了语音VLAN,那么Port /---全局启用Port Fast特性---/
Switch(config-if)# spanning-tree portfast [trunk] /---基于接口的启用Port Fast特性---/
Switch(config-if)# spanning-tree portfast disable /---禁用Port Fast特性---/
注意,如果要在trunk端口启用该特性,先要确保该trunk端口不会引起环路.
另外一种减少STP收敛时间的技术是Uplink Fast特性:
当交换机A检测到链路L2出故障后,会立刻切换到L3,从而跳过STP的监听和学习阶段(转发延迟),节约近30秒的时间达到快速收敛.另外要注意的是,如果配置了VLAN的优先级,那么不能启用该特性.因为该特性是对所有VLAN生效而不是针对某一个VLAN生效.一旦启用该特性后,交换机的网桥优先级自动被设置为49152;如果你的链路开销小于3000,那么开销将自动增大为3000(如果大于3000则不会).该举动的意图是防止交换机(如上图里的交换机A)成为根桥.
配置方式如下:
Switch(config)# spanning-tree uplinkfast [max-update-rate pps] /---全局启用Uplink Fast---/
可选参数值的范围是0-32000,默认每秒150个包,值越低收敛越慢.
如果照上图里,当链路L1出故障后,Uplink Fast特性就不能弥补该缺点.因此出现了Backbone Fast特性:
当交换机C通过下级BPDU信息(inferior BPDU)检测到L1出故障后,由于L1不是它到根桥的直连链路.因此,交换机C会发送根链路查询信息(RLQ).当收到RLQ的应答后,交换机C将自己原本处于堵塞状态的端口立即设置为转发状态(把最大生存周期的20秒给老化掉),为B提供一条到根桥的替代路径.但要经过转发延迟,也就是大约30的时间.一旦启用该特性,必须在所有的交换几上都使用.但如果此时新增加一个交换机进来,该交换机也会发送下级BPDU信息声称自己想成为根桥(野心够大啊).不过其他交换机会忽略该下级BPDU,并且交换机B会告诉它A才是根桥:
配置方式:
Switch(config)# spanning-tree backbonefast /---全局启用Backbone /---在启用了Port Fast特性的端口上启用BPDU Guard---/
Switch(config-if)# spanning-tree bpguard enable /---在不启用Port Fast特性的情况下启用BPDU Guard---/
而BPDU Filtering特性和BPDU Guard特性非常类似.通过使用BPDU Filtering,将能够防止交换机在启用了Port Fast特性的端口上发送BPDU给主机:
如果全局配置了BPDU /---在启用了Port Fast特性的端口上启用BPDU Filtering---/
Switch(config-if)# spanning-tree bpfilter enable /---在不启用Port Fast特性的情况下启用BPDU Filtering---/
一般层2网络的SP可能会有多条达到客户网络的连接.为了防止客户交换机偶然成为根桥,可以在连接到客户交换机的端口上使用Root Guard特性来避免这一问题的发生.如果STP偶然选出客户交换机的某个端口做为根端口(RP),那么Root Guard特性将把该端口设置为root-inconsistent状态(堵塞)来防止客户交换机成为根桥:
配置Root /---启用Root Guard特性---/
注意,Root Guard和Loop Guard特性不可同时使用,也不要在启用了Uplink Fast特性的端口上启用该特性.该特性一旦配置后,对所有VLAN都生效.
另外,也可以使用Loop Guard技术替代端口(AP)或RP由于单向链路的故障问题成为指定端口(DP):
交换机A做为根桥,由于交换机B和C之间发生单向链路故障,C将不能从B那里接收到BPDU.如果没有启用该特性,那么交换机C在最大生存周期(Max Age)计时器超时之后,交换机C上的堵塞端口将转换到监听状态,并最终会在30秒之后转换到转发状态.当交换机C的原先处于堵塞状态的端口进入到转发状态的时候,交换机B上原先的DP还处于转发状态,而一个桥接网段上只能有一个DP,因此就产生了环路.如果启用了Loop Guard特性之后,当最大生存周期超时之后,交换机C上的堵塞端口将过渡到loop-inconsistent状态(堵塞),处于该状态的端口不能传递任何流量.因此就不会产生层2环路.
配置Loop Guard:
Switch(config)# spanning-tree loopguard default /---启用Loop Guard特性---/
注意,Loop Guard和Root Guard特性不可同时使用.
⑥ 快速生成树的介绍
快速生成树为计算机网络用语,指的是一种网络协议,这种协议可以在网络发生变化时,能更快的收敛网络。
⑦ 计算机网络生成树协议如何一次选择多个交换机端口
使用命令int range 后面跟具体端口号,就可以一次配置多个端口
⑧ 生成树协议IEEE802.1D的简介
网络环路的发生有多种原因,最常见的一种是有意生成的冗余 - 万一一个链路或交换机失败,会有另一个链路或交换机替代。
STP 允许网桥之间相互通信以发现网络物理环路。该协议定义了一种算法,网桥能够使用它创建无环路(loop-free)的逻辑拓朴结构。换句话说,STP 创建了一个由无环路树叶和树枝构成的树结构,其跨越了整个第二层网络。
生成树协议操作对终端站透明,也就是说,终端站并不知道它们自己是否连接在单个局域网段或多网段中。当有两个网桥同时连接相同的计算机网段时,生成树协议可以允许两网桥之间相互交换信息,这样只需要其中一个网桥处理两台计算机之间发送的信息。
网桥之间通过桥接协议数据单元(Bridge Protocol Data Unit - BPDU)交换各自状态信息。生成树协议通过发送 BPDU 信息选出网络中根交换机和根节点端口,并为每个网段(switched segment)选出根节点端口和指定端口。
网桥中的程序能够决定如何使用生成树协议,这称为生成树算法,该算法能够避免网桥环路,并确保在多路径情形下网桥能够选择一条最有效的路径。如果最佳路径失败,可以使用该算法重新计算网络路径并找出下一条最佳路径。 利用生成树算法可以决定网络(哪台计算机主机在哪个区段),并通过 BPDU 信息交换以上数据。该过程主要分为以下两个步骤:
步骤1:通过评估它所接收到的所有配置信息和选择最优选项,来决定一个网桥可发送的最佳信息。
步骤2:一旦选定某网桥发送的信息,网桥将该信息与来自无根(non-root)连接的可能配置信息相比较。如果步骤1中选择的最佳选项并不优于可能配置信息,便删除该端口。
⑨ 什么是生成树生成树是什么意思
该协议可应用于环路网络,通过一定的算法实现路径冗余,同时将环路网络修剪成无环路的树型网络,从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。
STP的基本原理是,通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文(在IEEE 802.1D中这种协议报文被称为“配置消息”)来确定网络的拓扑结构。配置消息中包含了足够的信息来保证交换机完成生成树计算。
生成树协议STP/RSTP
1. 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。
2. 功能介绍:
生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回,解决成环以太网网络的“广播风暴”问题,从某种意义上说是一种网络保护技术,可以消除由于失误或者意外带来的循环连接。STP也提供了为网络提供备份连接的可能,可与SDH保护配合构成以太环网的双重保护。
⑩ 计算机网络STP是什么协议
STP(Spanning Tree Protocol)是生成树协议的英文缩写。该协议可应用于环路网络,通过一定的算法实现路径冗余,同时将环路网络修剪成无环路的树型网络,从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。生成树协议适合所有厂商的网络设备,在配置上和体现功能强度上有所差别,但是在原理和应用效果是一致的。