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生成树的防环技术

一、什么是生成树技术?
生成树产生的背景:
冗余链路的诞生:广播风暴、重复帧、MAC地址表的震荡
生成树技术:
在冗余链路中逻辑上阻塞一个接口,使网络达到无环的状态,在网络出现故障时,再将阻塞的接口激活,使网络达到正常访问状态。

二、生成树技术的工作原理
生成树的术语:
BPDU:桥协议数据单元
根桥:在生成树中用来发送BPDU的交换机
非根桥:除了根以外的交换机,用于接收和转发BPDU的交换机
桥ID:在生成树中唯一表示一台交换机的名字
组成:桥优先级+桥MAC地址组成
桥优先级默认是32768,范围0~61440,步长是4096,以小为优
端口ID:在生成树的交换机上唯一表示一个接口
组成:端口优先级+端口ID组成
端口优先级默认是128,范围0~240,步长是16,以小为优
根端口(RP):在非根桥上选举RP,用于接收BPDU的接口
指定端口(DP):在链路上选举DP,用于转发BPDU的接口
阻塞端口(AP):被逻辑阻塞的接口

生成树的选举规则:
选举根桥:比较桥ID,以小为优(先比较桥优先级,再比较桥MAC地址)
选举根端口(RP)
1、比较端口到达根桥的COST值,以小为优
2、若COST值相同,则比较上行链路的桥ID,以小为优
3、若上行链路的桥ID相同,则比较上行链路的端口ID,以小为优
4、若上行链路的端口ID相同,则比较自身端口ID,以小为优
选举指定端口(DP)
1、比较端口到达根桥的COST值,以小为优
2、若COST值相同,则比较自身的桥ID,以小为优
3、若自身的桥ID相同,则比较自身的端口ID,以小为优
阻塞端口(AP):既不是DP端口也不是RP端口,则被阻塞

三、生成树技术的升级版
802.1D:STP 传统的生成树,速度较慢,所有vlan共用一颗生成树
802.1S:RSTP 快速生成树,速度快,所有vlan共用一颗生成树
802.1W:MSTP 多生成树,速度快,基于实例的生成树,多个或一个vlan为一个实例

四、目前企业网中是如何使用生成树技术
生成树技术往往会配合虚拟化堆叠以及链路聚合一起使用,这样可以加速网络,以及负载分担和防止网络出现环路

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