Cisco Packet Tracer（STP协议配置生成树）

本是古典何须时尚 2021-12-12 14:11 562阅读 0赞

> 生成树协议（英语：Spanning Tree Protocol，STP），是一种工作在OSI网络模型中的第二层(数据链路层)的通信协议，基本应用是防止交换机冗余链路产生的环路.用于确保以太网中无环路的逻辑拓扑结构.从而避免了广播风暴,大量占用交换机的资源.

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

（以下三个层次是相对于交换机而言的）

> 接入层：  
> 接入层通常指网络中直接面向用户连接或访问的部分。接入层利用光纤、双绞线、同轴电缆、无线接入技术等传输介质，实现与用户连接，并进行业务和带宽的分配。接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。

> 汇聚层：  
> 汇聚层是网络接入层和核心层的“中介”，就是在工作站接入核心层前先做汇聚，以减轻核心层设备的负荷。汇聚层具有实施策略、安全、工作组接入、虚拟局域网（VLAN）之间的路由、源地址或目的地址过滤等多种功能。

> 核心层：  
> 核心层的功能主要是实现骨干网络之间的优化传输，骨干层设计任务的重点通常是冗余能力、可靠性和高速的传输。核心层一直被认为是所有流量的最终承受者和汇聚者，所以对核心层的设计以及网络设备的要求十分严格。

![在这里插入图片描述][20190715122530236.png]

**查看Switch1中根网桥优先级、根交换机MAC地址、该交换机的优先级和该交换机MAC地址**

Switch>en 
    Switch#show spanning-tree

（注意：en后面打个空格更保险）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

> 每个网络只能有一个根桥，根桥具有最低的桥ID，根桥上的所有端口都是指派端口。

> 优先级在出厂的时候默认的都是32768，而优先级的取值范围则是0~65535  
> 网桥的MAC地址简称为“基本MAC地址”也就是“基M”

> STP的工作过程如下：首先进行根网桥的选举，其依据是网桥优先级（bridge priority）和MAC地址组合生成的桥ID，桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥（bridge root）。在此基础上，计算每个节点到根桥的距离，并由这些路径得到各冗余链路的代价，选择最小的成为通信路径（相应的端口状态变为forwarding），其它的就成为备份路径(相应的端口状态变为blocking)。  
> STP生成过程中的通信任务由BPDU完成，这种数据包又分为包含配置信息的配置BPDU（其大小不超过35B）和包含拓扑变化信息的通知BPDU（其长度不超过4B）。

1.  所以选择根网桥，首先先比较优先级，谁的优先级最小就选谁作为根桥。
2.  但是交换机出厂的时候，它们的默认优先级都是32768
3.  所以在优先级相同的情况下，就只能看网桥的MAC地址，谁的MAC地址最小小谁就可以作为根桥。

**查看Switch2中根网桥优先级、根交换机MAC地址、该交换机的优先级和该交换机MAC地址**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
然后我们会发现，Switch1中的Root ID和Bridge ID的参数值是一样的  
Switch2也是如此

> 当这两台交换机刚开机时，都会认为自己是根桥。

> 如果将它们互相连接，都会发送BPDU，而这个BPDU里面的bridgeID就是自己的bridgeID，路径成本处为0，发送网桥ID也是自己的bridgeID，从哪个端口发出去，就记录为哪个端口ID。

> 如果Switch1发出了BPDU，到了Switch2这里，Switch2发现自己的bridgeID比Switch1的还小，就会将自己的bridgeID填写进去。而当Switch1收到Switch2发的BPDU以后，发现自己没有Switch2小，那么也就只能做非根桥了。

所以它们在刚开始开机的时候，是会有一个30秒的计算生成树的生成时间。

**生成树的端口状态一共有五种：**

1.  转发`forwarding` 发送和接收用户数据
2.  学习 `learning` 构建网桥表 构建好网桥表以后，再过15秒就会进入转发状态。
3.  侦听 `listening` 构建“活动”拓扑选举根桥、根端口、指定端口 算生成树，算好以后，经过15秒进入学习状态。
4.  阻塞 `blocking` 只接收BPDU 应该是每隔2秒会收到来自根桥的BPDU，如果20秒还没收到，就会进入侦听状态。
5.  禁用 `disable` 强制关闭  
    在上面的五个状态里面，只有转发状态，可以接收和发送用户数据，其他的四个状态都是不可以发送和接收用户数据的。

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![在这里插入图片描述][20190715144736691.png]

对Switch1开始生成树的配置:

> **PVST**是cisco私有的，为每个vlan构造一棵生成树。称为“每vlan生成树”

> 我下面选的是rapid-pvst模式，它配置后不用等待的

SW1(config)#spanning-tree mode rapid-pvst
    SW1(config)#spanning-tree portfast default
    SW1(config)#spanning-tree vlan 10,20 priority 4096
    SW1(config)#spanning-tree vlan 10,20 root primary

> 如果要手工来指定优先级，那么bridge-priority的数字就必须是4096的倍数才可以。

然后在Switch1中`show spanning-tree`：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
再看一下Switch2的spanning-tree：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1poYW5nZ3VvaGFvNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

我在这两个交换机之间连接两条线（此时两条线对应的端口我都没配置Trunk）：  
![在这里插入图片描述][20190716162110929.png]  
现在，我在这两个端口上配置Trunk：  
然后再等个几秒钟：（都绿了）  
![在这里插入图片描述][20190716162255683.png]

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参考博客：[https://blog.csdn.net/u012402276/article/details/49095823][https_blog.csdn.net_u012402276_article_details_49095823]

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