生成树协议--冗余性与STP

1. 

2. 冗余网络带来的常见隐患：重复帧，MAC地址震荡，广播风暴利：解决网络的单点故障

3. STP的作用
   在冗余链路的网络环境下去除单点故障的同时保证每个节点可达
   打破网络中的逻辑环路，阻断广播帧的循环广播

4. 

5. 根、根端口、指定端口的选举范围是什么?根的选举范围是整个交换网络;根端口的选举范围是每个交换机;指定端口的选举范围是每个网段。

6. STP协议构建的生成树就是典型的有根树。每一台交换机刚启动STP后都以为自己是根桥。
   通过STP协议帧BPDU来选举根桥。桥ID最小的网桥被选举为根桥。根端口：非交换机会在自己的所有端口之间，选择出距离根网桥最近的端口作为根端口，用来接收来自上级交换机的BPDU。根端口保证了非根桥与根桥之间工作路径的唯一性和最优性。并生成无环树状网络。根交换机的每个端口都是指定端口。

7. STP认为从一个端口收数据是没有开销的。端口的开销和端口的带宽有关，带宽越高，开销越小。非根桥达到根桥的路径可能有多条，每一条路径都有一个总的开销值，此开销值是该路径上所有出端口开销总和，即根路径开销。==非根桥根据RPC来确定到达根桥的最短路径，并生成无环树状网络。根桥的根路径开销是0。==每个非根桥都要选举一个根端口。
   
   

8. 配置BPDU中包含了足够的信息来保证设备完成生成树计算，其中包含的重要信息如下:
   根桥ID:由根桥的优先级和MAC地址组成，每个STP网络中有且仅有一个根。
   配置中包含了足够的信息来保证设备完成生成树计算，其中包含的重要信息如下：·根桥ID：由根桥的优先级和MAC地址组成，每个STP网络中有且仅有一个根。
   根路径开销:到根桥的最短路径开销。
   根路径开销:到根桥的最短路径开销.
   指定桥ID:由指定桥的优先级和MAC地址组成。·指定端口ID:由指定端口的优先级和端口号组成。. Message Age:配置BPDU在网络中传播的生存期。. Max Age:配置BPDU在设备中能够保存的最大生存期。. Hello Time:配置BPDU发送的周期。
   指定桥ID：由指定桥的优先级和MAC地址组成。·指定端口ID：由指定端口的优先级和端口号组成。。消息时代：配置BPDU在网络中传播的生存期。。最大年龄：配置BPDU在设备中能够保存的最大生存期.。你好时间：配置bpdu发送的周期。
   Forward Delay:端口状态迁移的延时。
   前向延迟：端口状态迁移的延时。

9. STP将端口分为五种状态︰
   未启用(禁用)：端口没有启用，此状态下端口无法接收或发出任何帧，不参与生成树计算，不学习MAC地址表，不转发数据帧。端口处于关闭( Down )状态。
   阻塞状态(Blocking ) ︰此状态下端口只能接收并处理BPDU，但不向外发送BPDU，参与生成树计算，不学习MAC地址表，不转发数据帧。
   侦听状态(Listening ) :此状态下端口接收并发送BPDU，参与生成树计算，但不学习MAC地址表，不转发数据帧。
   学习状态( Learning )∶此状态下端口接收并发送BPDU，参与计算生成树，学习MAC地址表，但不转发数据帧。
   转发状态( Forwarding ) :此状态下端口接收并发送BPDU，参与计算生成树，学习MAC地址表，能正常转发数据帧。

10. STP的配置
    stp priority priority命令用来配置设备优先级值。
    [SWA]stp root primary //设备的桥优先级自动设为0，并且不能通过stp priority n来修改优先级
    [SWA]stp root secondary //设备的桥优先级自动设为4096，并且不能通过stp priority n来修改优先级通过修改交换机的优先级，可以配置交换机为根交换机
    stp pathcost-standard { dot1d-1998 | dot1t | legacy }命令用来配置指定交换机上路径开销值的标准。
    stp cost cost命令取决于路径开销计算方法

11. stp priority修改交换机的优先级进行根桥的指定，优先级小者优先;
    转发延迟可以使用命令stp timer forward-delay进行配置;[SWA]stp timer forward-delay 2000
    使用命令stp timer hello来修改默认的Hello时间;[SWA]stp timer hello 300
    使用命令stp timer max-age来修改默认的保存BPDU时间;[swAjstp timer max-age 3000
    使用系统视图的命令stp bridge-diameter来指定STP的网络直径，让STP根据管理员定义的网络环境自动计算出适用于这个网络的计时器值。指定STP网络直径︰[ SWA]stp bridge-diameter 2

12. stp的状态机：STP（Spanning Tree Protocol）使用状态机来描述交换机之间的状态转换过程。STP的状态机包含以下几种状态：

13. Disabled状态：交换机接口禁用状态，此时交换机不参与STP计算。

14. Blocking状态：端口处于阻塞状态，不转发数据帧，但是会接收STP BPDU信息，并根据BPDU信息更新端口状态和STP拓扑信息。

15. Listening状态：在从Blocking状态转换到Learning状态之前，交换机将端口置于Listening状态。在此状态下，交换机会接收STP BPDU信息，并准备进入Learning状态。

16. Learning状态：在此状态下，交换机仍然不会转发数据帧，但是会学习到MAC地址，并将其存入MAC地址表中。

17. Forwarding状态：在此状态下，交换机可以转发数据帧，并参与STP计算。

18. Broken状态：在某些情况下，交换机会检测到某个端口异常，例如链路断开或者接口故障等，此时交换机会将该端口置于Broken状态，不参与STP计算。

19. stp工作流程：首先整个交换网络选取根桥;其次非根桥选取根端口;再次每个网段选取指定端口;最后，剩余的端口即为预备端口进行阻塞。

20. STP的不足:STP收敛速度慢︰从初始状态到完全收敛至少需经过30s。转发延迟（ Forward Delay )确保了当网络中STP端口状态发生变化时，不会产生临时环路。sWC上的RP端口down掉，SWC上的BP端口切换成RP端口并进入转发状态至少需要经过30s。SWB上的RP端口down掉，则SWC的BP端口切换成DP端口并进入转发状态大约需要50s
    。交换机连接终端的链路进入转发需要经过30s。STP的拓扑变更机制复杂。STP端口功能不清晰，端口角色转换慢。STP端口行为重复。

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