华为三康技术有限公司 Huawei-3Com Technologies Co., Ltd. | 文档编号 Document ID | 密级 Confidentiality level |
| 秘密 |
文档状态 Document Status | 共29页 Total 29 pages |
海啸的成因Draft 1.00 |
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STP/RSTP 协议理解
拟制 Prepared by | 沈岭 | Date 日期 | 2004-11-03 |
评审人 Reviewed by | | Date 日期 | yyyy-mm-dd |
批准 Approved by | | Date 日期 | yyyy-mm-dd |
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华为三康技术有限公司
Huawei-3Com Technologies Co., Ltd.
版权所有 侵权必究
孕妇喝红茶All rights rerved
修订记录 Revision Record
日期 Date | 修订 考研多少分版本 Revision Version | 修改 章节 Sec No. | 修改描述 Change Description | 作者 Author |
2004-11-03 | 1.00小学消防安全教育 | x.x.x; | initial 初稿完成 | 沈岭 |
2005-11-08 | 1.1 | x.x.x; y.y.y | 修改算法的部分描述，删除问题1，添加图6，添加判断复杂拓扑的方法，更新部分问题的描述，添加STP和RSTP对inferior BPDU的处理，添加STP TC－Protection特性 | 沈岭 |
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图 表 目 录
连长工资
前 言
众所周知，生成树协议是Lanswitching中最复杂的协议，协议的复杂度不仅表现在有STP/RSTP/MSTP等各种类型的生成树，以及各种参数和优化方案，更体现在算法、配置信息的交互比较和拓扑结构的变化上。
根据学习过程中所做的一些实验，本文提供了对算法较详细的描述以及关于各种拓扑结构变化的讨论，相信会让大家STP/RSTP模块的理解能提供较大的帮助。
STP/RSTP 协议理解
1STP 生成树协议
1.1STP的主要作用
消除环路：通过阻断冗余链路来消除网络中可能存在的路径回环。
链路备份：当前活动路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络连通性。
1.2STP的基本原理：
通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文——BPDU（在IEEE 802.1D中这种协议报文被称为“配置消息”）来确定网络的拓扑结构。配置消息中包含了足够的信息来保证交换机完成生成树计算。（注：此BPDU被称为配置BPDU，另外STP还有TCN BPDU。）
友谊的英文
图1 BPDU的报文格式
注意看BPDU数据报文的最后8个字段，分别是：
根桥ID：由树根的优先级（0-65535，默认32768）和MAC地址组合而成；
到树根的最短路径开销(实际由PortPathCost叠加而成)，有两个标准——dot1d-1998，默认值为100和dot1t，默认值为200000；
指定桥的ID：由指定交换机的优先级和MAC地址组合而成；
指定端口的ID：由指定端口的优先级（0-256，默认128）和端口编号组成；
配置消息的生存期：MessageAge；
配置消息的最大生存期：MaxAge；
宝宝半夜发烧配置消息发送的周期：HelloTime；
当为端口状态迁移的延时：ForwardDelay。
启动了STP的交换机互相之间通过发送配置BPDU来完成根桥，指定桥的选举，各端口状
态的选择和整个网络拓扑结构的确定。比较的关键部分在于这八个字段中的前四个字段，即：根桥ID、路径开销、指定桥ID和指定端口的ID。其实还有一个接收端口的ID，用于本地比较（当交换机的2个端口都收到相同的BPDU时——比如上连一个stp disable的交换机或hub）。比较的原则：从上到下、从左到右数值小者优先。
STP协议使用的所有BPDU都是组播报文，目的MAC是01-80-c2-00-00-00。
1.3STP端口的角色和状态
STP拓扑结构的建立微观上说是一个全网交换机互相交互的过程，各台交换机相互之间不停的发送配置BPDU，发送和接受BPDU的是各switch的Ports，BPDU不单在不同交换机的端口之间比较，也在交换机的内部作比较，如果发现比自己“优”的BPDU，就进行报文的更新，如果发现对方传来的BPDU不如自己的，则丢弃报文，直到再收不到比自己更优的BPDU为止。当网络中所有的交换机都处于这种状态的时候我们可以认为拓扑结构已经建立，但根端口和指定端口还得经过2个Forward Delay Time才能进入转发状态。所以STP拓扑结构的建立实际上可以理解为端口角色的建立，所有端口都为指定端口的交换机被选为根桥，其余的为指定桥。
