生成树协议简介-网络设备配置与实训

2023-11-17 理论教育版权反馈

【摘要】：生成树协议中定义了根桥、根端口、指定端口等概念，目的就在于通过构造一棵自然树的方法达到裁剪冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。总之，生成树协议的根本目的是将一个存在物理环路的交换网络变成一个没有环路的逻辑树形网络。而当这个链路出现故障无法使用时，IEEE 802.1d协议会重新计算网络链路，将处于“阻断状态”的端口重新打开，从而保障网络正常运转，如图4-6所示。

配置生成树协议（spanning-tree protocol）的目的就是将一个存在物理环路的交换网络变成一个没有环路的逻辑树形网络。生成树协议中定义了根桥（Root Bridge）、根端口（Root Port）、指定端口等概念，目的就在于通过构造一棵自然树的方法达到裁剪冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。根桥上，所有端口都是指定端口，处于转发状态，用于为所有网段转发数据。非根桥上，到达根桥最近的转发端口为根端口。非根桥上由于检测到环路而被阻塞掉的端口为非指定端口，不为相连网段转发数据。交换机根桥的选择由交换机的优先级来决定，优先级值越低，优先级就越高。优先级值低的交换机将被选为根桥，优先级值相等时，MAC地址最小的交换机作为根桥。交换机的优先级默认为32768，而每个端口的优先级默认是128。需要注意的是交换机优先级的更改必须以4096为一个单元进行，对于中间值交换机将无法接受，如果将优先级减少一些，那么可以是4096、8192……要想增加，必须是36864、40960……才可以。端口的优先级可以以1为单元进行增减。

生成树协议生效后，交换机端口有四种工作状态：

（1）阻塞状态（Blocking）：接收桥协议数据单元（BPDU），不学习MAC地址，不转发数据帧。

（2）侦听状态（Listening）：接收BPDU，不学习MAC地址，不转发数据帧，但交换机向其他交换机通告该端口，参与选举根端口或指定端口。

（3）学习状态（Learning）：接收BPDU，学习MAC地址，不转发数据帧。

（4）转发状态（Forwarding）：正常转发数据帧。(www.chuimin.cn)

总之，生成树协议的根本目的是将一个存在物理环路的交换网络变成一个没有环路的逻辑树形网络。IEEE 802.1d协议通过在交换机上运行一套复杂的算法——生成树算法（spanning-tree algorithm，STA），使冗余端口置于“阻断状态”，使得接入网络的计算机在与其他计算机通信时，只有一条链路生效，如图4-5所示。而当这个链路出现故障无法使用时，IEEE 802.1d协议会重新计算网络链路，将处于“阻断状态”的端口重新打开，从而保障网络正常运转，如图4-6所示。

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图4-5　冗余端口置于“阻断状态”

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图4-6　链路出现故障，“阻断状态”端口重新打开

生成树协议简介-网络设备配置与实训

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