生成树协议 — STP

最新推荐文章于 2025-03-25 11:04:14 发布

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分类专栏：网络互连文章标签：生成树协议 STP

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本文介绍了生成树协议STP的实验目的和原理，包括选举根桥、根端口、指定端口的规则，以及STP的收敛过程和配置命令。通过实例展示了如何配置STP以确保网络无环路且稳定运行。

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4.1.1 实验目的

（1）理解生成树协议STP的用途

（2）理解生成树协议STP的工作过程

（3）掌握根桥、根端口、指定端口的选举规则

（4）掌握生成树协议STP中端口角色的变化

（5）掌握基本生成树协议的配置

4.1.2 实验原理

1.生成树协议STP

网络设计通常采用冗余方法提高网络的健壮性、稳定性。常见的冗余方式有：链路冗余和设备冗余。如图4-1所示。该三层结构的网络中，核心层、分布层和接入层均采用了链路冗余。

不过，对网络中冗余链路会造成网络中的环路，而第二层的网络环路则会带来以下问题：

（1）广播风暴。

（2）多帧复制。

（3）MAC地址表的不稳定。

为了解决第二层网络环路问题而又要保证网络的稳定和健壮性，引入了链路动态管理的策略。首先通过阻塞某些链路避免环路的产生，当正常工作的链路由于故障断开时，阻塞的链路立刻激活，迅速取代故障链路的位置，保证网络的正常运行。这就是生成树（STP）协议的主要思想。

2.STP的工作过程

STP通过协商阻断一些交换机端口，以确保网络中所有目的地之间只有一条逻辑路径，构建一棵没有环路的转发树。当一个端口阻止流量进入或离开时，该端口便视为处于阻塞状态。不过 STP 用来防止环路的网桥协议数据单元 (BPDU) 帧仍可继续通行。为了在网络中形成一个没有环路的拓扑，交换机要进行以下3个步骤：

（1）选举根桥。

（2）每个非根桥交换机计算到达根桥的最短路径。

（3）选择活动端口以及端口的角色类型。

其中STP端口类型一共有3种，如表4-1所示种：

表4-1 STP端口类型

端口类型	功能说明
根端口(root port)	存在于非根桥上，指到达根桥路径开销最小的端口，每个交换机只能有一个。
指定端口(designated port)	负责发送网段BPDU的端口，每个物理网段只能有一个。
非指定端口(non-designated )	被阻塞的端口，不能转发数据帧