• 交换机
  • 2024-09-21 05:05:11
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stp中交换机角色类型,stp交换机端口的角色

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于stp中交换机角色类型的问题,于是小编就整理了2个相关介绍stp中交换机角色类型的解答,让我们一起看看吧。

交换机中的STP或RSTP到底是什么东西,如何理解,具体点谢谢?

    为了提高网络冗余、带宽,或者因为错误配置,交换机之间可能会产生物理环路,一旦产生环路,广播包、未知数据帧就会不停的转圈,造成网络堵塞。这时,就需要STP(生成树协议),逻辑上断开环路,防止广播风暴的产生。

stp中交换机角色类型,stp交换机端口的角色

    STP生成树协议

    为了解决二层网络里的环路问题,科学家利用一种逻辑的方法,将物理链路斩断,网络结构形成一个树状结构,这样就不存在环路了。

    如果将树的拓扑结构用于二层网络,那么需要选一个根(root bridge),通过比较优先级选择,优先级最高的就是根;其它交换机就是树杈了,每个树杈有一个根末梢(root port),用于连接上游交换机的接口,其它的都是下游接口,至于是阻断还是畅通,取决于根的路径成本cost,谁距离根近,就畅通(forwarding),也就是常说的指定端口(designated port),远离的就被阻断(blocked),通过这种方式,可以有效避免网络环路。

    RSTP协议

    在实际网络环境中,STP的收敛速度太慢,从用户较多来说,stp协议中端口状态listening、learing、blocking状态是没有区别的,不能用于转发用户流量。RSTP协议在STP基础上对端口状态和角色进行了优化,二层网络有了更快的收敛速度。

    如果是在多VLAN的网络环境中,需要用到MSTP协议,搭配VRRP协议,可以实现网络冗余、网关冗余,提高网络的可靠性。


    总之,在二层网络中,STP、RSTP、MSTP是很重要的协议,不仅用于避免环路,还用于实现网络冗余,提高网络的可靠性。

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STP :

因为二层设备的互联,并因为交换机的转发原理,会导致物理环路的产生。这时就会使用到STP协议

STP:在有环的拓扑里面形成一个无环的逻辑拓扑(从有环(物理)到无环(逻辑))

STP:

将环路网络修剪成一个无环的树形网络,通过生成树计算,阻塞某个接口,使得数据到达目的只有逻辑上的一条链路可以走,运行该协议的设备通过彼此交互BPDU来进行STP的计算。

二层环路会带来的问题:广播风暴,MAC地址表偏移,MAC地址震荡。

MAC地址漂移:

一个MAC映射一个接口,

一个接口可以映射多个MAC。

设备上一个从一个两个接口学习到两个MAC地址,后学习到MAC地址表项会覆盖原MAC表项的现象。

如何防止:提高接口MAC地址学习优先级。不允许相同接口mac地址进行表项覆盖。

RSTP相较于STP主要有3点改进:

在RSTP中,端口新增了备用端口和备份端口两个角色,以便网络拓扑结构发生变化时能快速找出一个备选方案。此外,端口状态还从5个减少到3个(丢弃、学习和转发),RSTP的丢弃状态态代替了STP中的禁止、阻塞和侦听。

由于RSTP只使用一种类型的BPDU,因此没有专门的拓扑变化BPDU。在RSTP中,检测到一次拓扑变化的网桥会发送一个表示拓扑变化的BPDU,任何接收到它的网桥会立即清除自己的过滤数据库。这时,无需等待拓扑变化传递到根网桥再经过转发延迟后返回,而是立即清除条目,这个改变显著减少了收敛时间。

RSTP将边缘端口特殊对待。边缘端口和点到点链路上的端口通常不会形成环路,因此RSTP允许它们直接进入转发状态。对于生成树的维护,在STP中,BPDU通常情况下由通知网桥或根端网桥来发送,而RSTP则允许所有网桥定期发送,以便确定相邻网桥是否正常运行。当某一网桥检测到拓扑变化时,它会向所有相邻网桥都发送TC BPDU,这样可以更快地将拓扑变化通知到整个网络。当一个网桥接收到这一信息时,它会更新除边缘端口以外的所有条目。

RSTP(rapid spanning Tree Protocol ),即快速生成树协议,最早在IEEE 802.1W-2001中提出,这种协议在网络结构发生变化时,能更快的收敛网络。它比802.1d多了一种端口类型:备份端口(backup port)类型,用来做指定端口的备份。

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,快速生成树协议,是一种链路管理协议,它为网络提供路径冗余同时防止产生环路,抑制由环路而产生的网络广播风暴。为使以太网更好地工作,两个工作站之间只能有一条活动路径。

网络中的STP(Spanning Tree Protocol)是一种用于防止网络环路的协议。它通过选择一些端口作为阻塞端口,以防止数据包在网络中无限循环,从而保证网络的可靠性和稳定性。但是,很多人都不知道STP是如何确定哪个是转发端口和哪个是阻塞端口的。小秋将深入探讨这个问题。

首先,让我们了解一下STP的基本原理。STP通过计算每个交换机端口的路径成本来选择根交换机,并通过选择最短路径来建立一棵树型拓扑结构。在这个过程中,交换机会选择一些端口作为阻塞端口,以防止出现环路。

那么,STP是如何确定哪个是转发端口哪个是阻塞端口的呢?这涉及到STP中的两个重要概念:根交换机和端口优先级。

在STP中,每个交换机都会选择一个根交换机,该交换机被认为是网络中的“根”。为了选择根交换机,每个交换机将发送一个特殊的BPDU(Bridge Protocol Data Unit)消息,其中包含其优先级和MAC地址。优先级较低的交换机将被认为是较远的,因此最终将选择优先级最高的交换机作为根交换机。当根交换机确定后,每个交换机将计算到根交换机的路径成本,并选择一些端口作为转发端口和阻塞端口。

端口优先级是另一个重要的概念,它用于确定哪个是转发端口,哪个是阻塞端口。在STP中,每个端口都有一个优先级值,默认情况下为128。如果一个交换机上有多个端口连接到同一个交换机,则STP将选择具有最低优先级的端口作为转发端口。其他端口将被选择为阻塞端口,以防止环路。

此外,STP还会在网络中定期发送BPDU消息,以确保网络拓扑结构的稳定性。如果网络中发生了任何变化,例如新增了交换机或端口故障,STP将重新计算路径成本,并重新选择根交换机和转发端口和阻塞端口。

网络中STP是什么意思?

我是王海军老师,专注于互联网技术教学,乐于解答大家相关问题。


首先我们思考一个问题,为什么要在交换网络中使用STP协议。我们来详细分析一下,在下面这个网络中会出现环路,解决环路问题就涉及到了STP协议了。下面我从以下两个方面来详述。

一、STP解决什么问题?

生成树协议是一个用于在局域网中消除环路的协议。运行该协议的交换机通过彼此交互信息而发现网络中的环路,并适当对某些端口进行阻塞以消除环路。

冗余的拓扑排除了单点故障

冗余拓扑造成了广播风暴,多帧复制,物理地址表不稳定的问题

1,广播风暴的形成

交换机将持续的转发广播,从而形成如图所示广播风暴。

2,造成多帧复制

如图所示主机X向路由器Y发送一个单播帧,路由器Y的物理地址还没有被交换机学到 ,路由器Y将接收到同一个帧的两次拷贝。

3,引起MAC地址表的不稳定

如图所示主机 X发送一个单播给路由器Y ,路由器物理地址还没有被两个交换机学到,交换机A和B从端口0上学习到主机X的物理地址,帧到了路由器 Y 要被泛洪,交换机 A和B将不正确的从端口1上学习到主机X的物理地址。

4,会造成多个回路问题

如图所示复杂的拓扑将导致多个环路的产生,第二层将没有机制停止环路的产生

二、STP如何解决问题?

我们通过一个有环路的网络例子来了解,STP如何在这个网络中计算出一个STP,并将会导致环路的链路阻塞。

1,生成树协议中根网桥的选择:

首先各交换机根据优先级和MAC地址,选出一个BID最小的交换机,作为整个网络的根。

  • BPDU = 桥协议数据单元(默认每2秒发送一次)

  • 根桥=最小的桥ID

  • 桥ID = 桥优先级 +桥的物理地址

举例说明:

相关术语:

网桥:比较早期的网络中,称交换机为网桥。在某些场景中网桥和交换机会交替使用。

网桥ID:BID—网桥的优先级+网桥MAC。

根桥:BID(网桥ID)最小的网桥定为根桥。在没有配置优先级的网络中,根桥将有MAC地址最小的网桥担任。如果网络中配置了各个交换机的优先级,则由优先级最小的交换机当人跟桥。

2,生成树协议中根端口的选择方法:

  • 到达根桥的路径代价最低的端口便称为“根端口”

  • 若路径代价相等,则比较它们的端口ID

  • 根端口处于转发状态

3,生成树协议中指定端口的选择方法:

  • 每个网段选择一个到根网桥的路径代价最低的端口

  • 根桥上的端口通常都是指定端口

  • 指定端口处于转发状态

4,生成树协议中的阻塞端口:

  • 每个网段选择一个到根网桥的路径代价最低的端口

  • 根桥上的端口通常都是指定端口

  • 指定端口处于转发状态

5,生成树协议中的阻塞端口:

6,生成树上的端口状态:

生成树在每个端口转变通过以下几个状态:

7,生成树的重新计算

欢迎大家关注我,在下方评论区说出自己的见解,我们共同学习。

先看一下官方的定义:STP(Spanning Tree Protocol)是生成树协议的英文缩写。该协议可应用于在网络中建立树形拓扑,消除网络中的环路,并且可以通过一定的方法实现路径冗余,但不是一定可以实现路径冗余。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。

首先、我们从官方的定义可以提炼一些信息:

1. STP是生成树协议(定义)

2. STP适用于所有的拓扑(作用)

3. STP用于在网络中建立树形拓扑、消除网络中的环路。(作用)

4. STP适用于所有厂商的网络设备(作用)

5. STP的收敛时间较慢,通常是30秒,特殊情况下要到50秒,难以适应当前数据网络中业务的需要。(补充)

下面我们着重对于第三点进行解释。

举个栗子:交换机收到报文之后就会进行转发,如下图,当三个交换机形成一个圆之后,它们会不断的收到报文,不断的发出报文。这样无止境的接受和发送,我们称之为广播风暴。就是风暴一样不停的轮转着。如何解决这个风暴呢?

答:切断其中一条路径。

开启STP后,交换机会根据BPDU选举出根桥,继而确定根端口、指定端口和阻塞端口,虽然是逻辑上的阻塞,也相当于切断了那一条路径。再看时发现,交换机A和交换机C依然可以通过B进行报文的交换。但是不会形成广播风暴了,通过这就是STP生成树的保护机制了。

还有关于STP的其他知识,例如STP的根桥选举、BPDU、端口角色、端口状态等有兴趣的话,欢迎大家一起探讨哦!

到此,以上就是小编对于stp中交换机角色类型的问题就介绍到这了,希望介绍关于stp中交换机角色类型的2点解答对大家有用。

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