16.二层技术之STP生成树技术-创新互联
STP生成树是针对于二层网络优化技术，主要的作用是为了冗余和防止环路的产生。
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v 逻辑上断开链路，防止网络风暴的产生。
v 当线路故障的时候，阻塞接口被激活，恢复通信。
BID：网桥ID，BID=优先级+MAC地址，交换机默认优先级为32768。
PID：端口ID，PID=端口优先级+端口编号，端口默认优先级为128.
STP的选举算法：
v 选举根交换机：根据BID选举为根交换机，数值越小则为根交换机。
v 选举根端口（RP）：根据到达根交换机的路径成本，对端BID，对端PID选举根端口，数值越小则为根端口。
v 选举指定端口（DP）：根据到达根交换机的路径成本，本端BID，本端PID选举指定端口，数值越小则为根端口。
v 其余接口一律阻塞。
100MB链路成本为19 | 1000MB链路成本为4 |
10000MB链路成本为2 | 10MB链路成本为100 |
16MB链路成本为62 | 45MB链路成本为39 |
155MB链路成本为14 | 622MB链路成本为6 |
STP生成树使用BPDU桥接数据单元通信。
BPDU的类型：
v 配置BPDU：用于生成树计算，每2秒更新一次。
v 拓扑变更通信：当网络出现问题的时候才会发，用于通告网络变化。
STP接口状态：
v 阻塞(Blocking)：默认延时20S，只接收BPDU。
v 侦听(Listening)：默认延时15S，接口开打，构建活动拓扑。
v 学习(Learning)：默认延时15S，构建MAC地址表。
v 转发(Forwarding)：发送接收用户数据
v 禁用(Disabled)：接口关闭Shutdwon。
STP利用三种计时方法来确保网络的收敛：
v Hello时间：默认时间为2S。
v 转发延迟：默认为30S。
v 大老化时间：默认为20S。
STP跟VLAN的关系：
v IEEE的CST通用生成树：不考虑VLAN的存在，只在网络中生成单个STP。
v IEEE的MST多生成树：多个VLAN共用一颗树。
v CISCO的PVST每个VLAN生成树：每个VLAN一个STP。
v CISCO的PVST+增加的每个VLAN生成树：每个VLAN一个STP，可以与CST生成树兼容。
CISCO的PVST+生成树命令：
命令 | 描述 |
(config)# spanning-tree vlan 10 | 开启VLAN10的STP功能 |
(config)# spanning-tree vlan 10 priority 4096 | 配置VLAN10的STP优先级为4096 |
(config)# spanning-tree vlan 10 root primary | 配置VLAN10的STP为主根 |
(config)# spanning-tree vlan 10 root secondary | 配置VLAN10的STP为副根 |
(config)# spanning-tree vlan 10 cost 19 | 配置VLAN10的STP端口成本 |
(config)# spanning-tree vlan 10 port-priorty 128 | 配置VLAN10的STP端口优先级为128 |
(config-if)# spanning-tree portfast | 配置接口为速接口 |
# show spanning-tree | 查看生成树状态 |
# show spanning-tree blockedports | 查看生成树阻塞情况 |
# show spanning-tree vlan 10 detail | 查看生成树VLAN10详细信息 |
注：速接口一般应用于PC接入口，可以关闭STP的收敛，达到迅速通信。
主根优先级默认为8192，副根优先级默认为16384.
MSTP生成树多个VLAN可以共用一颗生成树。
MSTP生成树引入了域的概念，一个域中可以有多个实例，而一个实例可以理解为一个树。
Instance 0是一个特殊的树，只要启动了MST，它就默认启动，它是所有VLAN默认映射到这个实例中。
BPDU保护：当交换设备启动了BPDU保护功能后，如果边缘端口收到其他生成树的BPDU，边缘端口将自动Shutdown。
根保护：由于网络中恶意***，根网桥收到优先级更高的BPDU，根端口不在转发报文，当优先级恢复则恢复正常的状态。
华为H3C的MSTP多生成树命令：
命令 | 描述 |
[huawei] stp region-configuration | MSTP域配置 |
[huawei-mst-region] region-name RG1 | MSTP域名为RG1 |
[huawei-mst-region] instance 1 vlan1 to 10 | 将VLAN1到VLAN10加入实例1 |
[huawei-mst-region] active region-configuration | 启动域配置 |
[huawei] stp instance 1 priority 0 | 配置生成树实例1优先级为0 |
[huawei] stp pathcost-standard legacy | 配置端口开销为华为私有计算方法 |
[huawei-Ethernet0/0/1] bpdu enable | 开启接口BPDU开关 |
[huawei-Ethernet0/0/1] stp root-protection | 接口启动根保护 |
[huawei-Ethernet0/0/1] stp edged-port enable | 将接口配置为边缘接口（速接口） |
[huawei] stp enable | 开启生成树 |
注：instance：实例的意思。
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