云计算！STP生成树！

一、STP生成树简介

1.STP生成树背景

为了解决交换机单线路不具备冗余性，一单链路或者上行设备故障，业务将中断得问题。我们会设置冗余拓扑来解决。

图示为单线路弊端。
但是设置冗余拓扑解决单线路弊端之后，也带来了二层环路。
二层环路对网络的危害极大

图示为二层环路。
网络中若存在二层环路，一旦出现广播数据帧，这些数据帧将不断被交换机进行泛洪，从而形成网络风暴。网络风暴危害极大，将严重消耗设备资源及网络带宽，最终导致网络瘫痪。
并且同时也会带来MAC表的紊乱。

2.STP生成树概念

简而言之，STP就是用来把一个环形结构，改变成一个树形得结构。
通过STP，能够防止网络中出现二层环路。STP运行后，如果网络中存在环路，那么STP通过阻塞环特定的接口从而打破环路，并在网络出现拓扑变更时及时收敛，以保证网络的冗余性。

3.STP生成树作用

通过STP生成树，我们可以实现：消除环路，链路备份。

二、STP生成树工作原理

1.生成树算法

1、每个交换网络选取一个根网桥（RB）。
2、每个非根桥上选取一个根端口（RP）。
3、每个段选取一个指定端口（DP）。
4、阻塞非指定端口（NDP）。

一、如何选择根网桥
依据：网桥ID（BID）
网桥ID=网桥优先级+网桥的MAC地址
网桥优先级的取值范围：0-65535
默认值：32768
优先比较优先级，选最小
当优先级相等的情况下，选MAC地址小的

二、何选择根端口？
1、到根桥最低的根路径成本
某个网桥到达根网桥的中间所有线路的路径成本之和
用来代表一条线路带宽的大小
2、直连的网桥ID最小的
3、对端端口ID（PID）最小的
端口ID=端口优先级+端口编号
端口优先级：0-255 默认值：128

三、如何选择指定端口？
根网桥上的每个端口都是指定端口，都不会被阻塞
1、比较到达根桥的RPC（Root Path Cost），越小越优。
2、比较BPDU包发送者的网桥ID(BID)，越小越优。
3、比较BPDU包发送者的PID，越小越优。
4、比较BPDU包接收者的PID，越小越优。

总结：stp算法中的比较都是选小的

2.BPDU

一、BPDU概念

STP得正常工作依BPDU（网桥协议数据单元）报文得泛洪。

二、BPDU报文

重要参数

图示为4个重要的参数。
比较级为：RI>RPC>BI>PI
值越小越优先

Path Cost
路径开销与端口带宽成反比。
华为网络设备支持的路径开销计算标准：802.1d-1998、802.1t、legacy，其中legacy为华为私有标准，华为交换机默认选择802.1t。

三、STP端口状态

在STP计算过程中，每个端口都必须经历好几种状态。

图示为STP计算过程中的五种状态。

图示为端口状态转化过程。

四、STP基础设置

[SW]dis stp brif                         //看stp详情信息
[SW]dis bridge mac-address    //查看交换机的mac地址,
[SW]dis stp                               // 查看根网桥
[SW]dis stp brief                       //查看接口状态,
[SW]stp mode {stp|rstp|mstp}  //指定生成树协议类型
[SW]stp priority pri                   //配置交换机优先级
[SW]stp root primary               //指定交换机成为根桥
[SW]stp root secondary          //指定交换机成为次根桥
[SW]stp enable                       //启用生成树

[sw3]stp region-configuration                          //创建域
[sw3-mst-region]region-name XXX                 //命名
[sw3-mst-region]instance 1 vlan 10                //VLAN10赋给实例1
[sw3-mst-region]instance 2 vlan 20                //VLAN20赋给实例2
[sw3-mst-region]active region-configuration  //激活域

五、STP短板

图示为STP的短板。
如何优化？


图示为优化的两种方法。