生成树协议

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②扩展的:网桥优先级(4bits) + 系统标识(VLAN ID;12bits) + MAC地址
(2)网桥协议数据单元(BPDU):
①配置(CFG)BPDU: 初始时每个网桥都会发送，假设自己就是根网桥
收敛后，只从根网桥发出，其他网桥在根端口接收后向下中继。
②拓扑改变提示(TCN)BGDU:当拓扑发生变化时，其他网桥可以从根端口发出该BPDU，到达根网桥。
根网桥在配置BPDU中设定TCN位，提示其他网桥快速清理MAC地址表。
(3)时间值:
①HELLO间隔:2秒，CFG BPDU发送间隔
②MAX AGE: 20秒，CFG BPDU的保留时间
③FWD_DELAY: 15秒，监听(listening)和学习(learning)的时间
(4)路径代价:与链路速率相关，用于计算网桥间的距离
(5)端口状态:
①关闭(disable):端口处于管理关闭状态
②阻塞(blocking): 不能转发用户数据
③监听(listening): 接口开始启动
④学习(learning) : 学习MAC地址, 构建MAC表进程项
⑤转发(forwarding): 可以转发用户数据
(6)选择标准:
①最低的网桥标识号
②最低的路径代价到根网桥
③最低的发送者的网桥标识号
④最低的端口标识号
2，选择操作顺序:
(1)选择一个根网桥:每一个网络选择一个
(2)选择一个根端口:每一个非根网桥选择一个
(3)选择一个指派端口:每一个网段选择一个
(4)非指派端口被放置在阻塞状态

折叠
在园区网中实现生成树协议
1，实现优化的生成树拓扑
(1)每VLAN生成树协议(PVST):每一个VLAN有一个生成树的计算进程
(2)根网桥的选择:楼内分布层交换机应该成为根网桥，即避免访问层交换机成为根网桥
(3)生成树的负载平衡:配置不同的分布层交换机成为不同VLAN的根网桥
2，配置根网桥:两种方式
(1)定义优先级:
(config)#spanning-tree vlan <vlan-id> priority <priority>
(2)定义交换机为根网桥:
(config)#spanning-tree vlan <vlan-id> root [primary|secondary]

折叠
加速生成树协议的收敛过程
1，端口快速(postfast):
(1)端口立即从阻塞状态进入转发状态，不经过监听和学习状态
(2)应该只将这一特性配置在连接终端主机的端口上，即不应配置在交换机间的端口上。
(3)配置命令:两种方式
①接口配置模式:
(config-if)#spanning-treeportfast
②全局模式:对所有非骨干链路端口生效
(config)#spanning-treeportfastdefault
2，快速生成树协议(RSTP):802.1w
(1)端口状态:
①丢弃(discarding):不能转发用户数据
②学习(learning):学习MAC地址, 构建MAC表进程项
③转发(forwarding): 可以转发用户数据
(2)端口类型:
①根(root)端口:与802.1D相同
②指派(designated)端口: 与802.1D相同
③预备(alternative)端口: 端口被阻塞，作为根端口的备份
④备份(backup)端口:(learning) : 端口被阻塞，作为指派端口的备份
(3)网桥协议数据单元:
①数据字段:增加了4个字段描述位，说明端口的状态和类型
②CFG BPDU:直接在两个交换机间交换，如果丢失3个BPDU，意味着链路拓扑发生改变。
③TCNBPDU:直接在交换机间泛洪。
(4)快速收敛机制:
①边缘(edge)端口: 连接终端主机的端口，自动实现端口快速特性
②点到点链路:即全双工链路，自动实现快速端口状态改变，不再有max-age和fwd-delay的延迟
(5)配置命令:
(config)#spanning-tree mode rapid-pvst
(6)校验命令:
#show spanning-tree vlan <vlan-id>
#debug spanning-tree

折叠
增强生成树协议的操作性能
1，多进程生成树协议(MSTP):
(1)定义:映射多个vlan生成树计算进程到一个MST的进程;减少PVST的计算负担;实现与CST域的互操作
(2)配置命令:
①进入MST配置模式:
(config)#spanning-tree mst configuration
②定义MST域名:
(config-mst)#name <name>
③定义MST的配置版本号:
(config-mst)#revision <num>
④映射多个VLAN到一个MST进程:
(config-mst)#instance <inst-num> vlan <vlan-range>
⑤定义根网桥:
(config)#spanning-tree mst <inst-num> root [primary|secondary]
(3)校验命令:
#show spanning-tree mst configuration
#show spanning-tree mst <inst-num>
2，以太通道(etherchannel):
(1)定义:
①绑定多条相同的以太网链路作为一个逻辑的通道。
②生成树协议将其看作为一个端口的链路
③实现多链路上的负载平衡和冗余
(2)配置二层的以太通道:
①指定要绑定的端口范围:
(config)#interface range <type slot/port - port>
②定义通道管理协议:
(config-if-range)#channel-protocol [pagp|lacp]
③定义端口到通道:
(config-if-range)#channel-group <group-num> mode on
④定义负载平衡模式:
(config)#port-channel load-banlance <mode>
(3)校验命令:
#show interfaces <num> etherchannel
#show etherchannel <group-num> port-channel
#show etherchannel <group-num> summary

折叠
保护优化的生成树拓扑结构
1，防止"端口快速"的错误:
错误:把交换机连接到了配置了"端口快速"的端口上，可能引起环路问题
(1)BPDU守卫(GUARD):
①定义:当配置了"端口快速"的端口接收到BPDU时，关闭该端口。
②配置命令:
(config)#spanning-treeportfastbpduguard
③校验命令:
#show spanning-tree summary totals
(2)BPDU过滤(filtering):
①定义:当配置了"端口快速"的端口接收到BPDU时，该端口失去"端口快速"特性。
②配置命令:
(config)#spanning-treeportfastbpdufilter default
③校验命令:
#show spanning-tree summary totals
2，保护现有优化的根网桥:"根守卫"(root guard)
(1)定义:当端口收到一个具有更好的参数的网桥协议数据单元(superiorbpdu)时，
将该端口放置在一个"根不一致(root-inconsistent)"状态，不转发这一BPDU。
(2)配置命令:
(config-if)#spanning-tree guardroot
(3)校验命令:
#show spanning-tree inconsistentports
3，阻止可能的生成树的环路:
(1)单向链路检测(UDLD):
①定义: 通过发送检测消息发现物理链路出现单向中断时，关闭该链路端口。
②配置命令:
(config)#udld enable →在所有的光纤端口上启用
或(config-fi)#udld enable →在某一个光纤或非光线端口上启用
③校验命令:
#show udld interface <num>
(2)环路守卫(loop guard):
①定义: 当某一方向端口在MAX-AGE时间后没有收到BPDU时，
将该端口放置在一个"环路非一致(loop-inconsistent)"状态，
阻止该端口发送用户数据。
②配置命令:
(config-if)#spanning-tree guardloop
③校验命令:
#show spantree guard <int-num>

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