六月 19th, 2017

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,网桥协议数据报文(Bridge Protocol Data Unit,简称BPDU),来确定网络的拓扑结构。BPDU有两种,配置BPDU(Configuration BPDU)和TCN BPDU。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(由默认的300s缩短为15s)。

Spanning Tree Protocol(STP)在IEEE802.1D文档中定义。该协议的原理是按照树的结构来构造网络拓扑,消除网络中的环路,避免由于环路的存在而造成广播风暴问题。

Spanning Tree Protocol(STP)的基本思想就是按照”树”的结构构造网络的拓扑结构,树的根是一个称为根桥的桥设备,根桥的确立是由交换机或网桥的BID(Bridge ID)确定的,BID最小的设备成为二层网络中的根桥。BID又是由网桥优先级和MAC地址构成,不同厂商的设备的网桥优先级的字节个数可能不同。由根桥开始,逐级形成一棵树,根桥定时发送配置BPDU,非根桥接收配置BPDU,刷新最佳BPDU并转发。这里的最佳BPDU指的是当前根桥所发送的BPDU。如果接收到了下级BPDU(新接入的设备会发送BPDU,但该设备的BID比当前根桥大),接收到该下级BPDU的设备将会向新接入的设备发送自己存储的最佳BPDU,以告知其当前网络中根桥;如果接收到的BPDU更优,将会重新计算生成树拓扑。当非根桥在离上一次接收到最佳BPDU最长寿命(Max Age,默认20s)后还没有接收到最佳BPDU的时候,该端口将进入监听状态,该设备将产生TCN BPDU,并从根端口转发出去,从指定端口接收到TCN BPDU的上级设备将发送确认,然后再向上级设备发送TCN BPDU,此过程持续到根桥为止,然后根桥在其后发送的配置BPDU中将携带标记表明拓扑已发生变化,网络中的所有设备接收到后将CAM表项的刷新时间从300s缩短为15s。整个收敛的时间为50s左右。

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