STP 簡介----PVST+ RSTP和快速PVST+ (1)




Cisco 專利

每 VLAN 生成樹協議 (PVST) - 爲網絡中配置的每個 VLAN 維護一個生成樹實例。其使用 Cisco 專有的 ISL 中繼協議,該協議允許 VLAN 中繼爲某些 VLAN 轉發流量,對其它 VLAN 則呈阻塞狀態。由於 PVST 將每個 VLAN 視爲一個單獨的網絡,因此它能夠分批在不同的中繼鏈路上轉發 VLAN,從而實現第 2 層負載均衡,且不會形成環路。對於 PVST,Cisco 在原始 IEEE 802.1D STP 的基礎上添加了一系列專有的擴展技術,例如 BackboneFast、UplinkFast 和 PortFast。

增強型每 VLAN 生成樹協議 (PVST+) - Cisco 開發 PVST+ 的目的是支持 IEEE 802.1Q 中繼。PVST+ 的功能與 PVST 相同,其中也含有 Cisco 專有的 STP 擴展。非 Cisco 設備不支持 PVST+。PVST+ 包含稱爲“BPDU 防護”的 PortFast 增強技術以及根防護。

快速每 VLAN 生成樹協議(快速 PVST+) - 基於 IEEE 802.1w 標準,收斂速度比 STP(標準 802.1D)更快。快速 PVST+ 含有 Cisco 專有的擴展,例如 BackboneFast、UplinkFast 和 PortFast。

IEEE 標準

快速生成樹協議 (RSTP) - STP(802.1D 標準)的一種演變形式,於 1983 年首次推行。該協議能夠在拓撲更改後執行更快速的生成樹收斂。RSTP 在公共標準中融入了 Cisco 專有的 STP 擴展:BackboneFast、UplinkFast 和 PortFast。到 2004 年,IEEE 將 RSTP 整合到了 802.1D 中,將新的規範命名爲 IEEE 802.1D-2004。所以當您聽到 STP 時,應該考慮 RSTP。

多重 STP (MSTP) - 允許將多個 VLAN 映射到同一個生成樹實例,以降低支持大量 VLAN 所需的實例數。MSTP 借鑑了 Cisco 專有的多實例 STP (MISTP),是 STP 和 RSTP 的擴展。此標準於 IEEE 802.1s 中引入,是 802.1Q(1998 版)的修正版。標準 IEEE 802.1Q-2003 現在包含 MSTP。MSTP 可爲數據流量提供多條轉發路徑,而且支持負載均衡。

PVST+ 網橋 ID

我們知道在原始的 802.1D 標準中,BID 包含 8 個字節,其中 2 個字節是網橋優先級,6 個字節是交換機的 MAC 地址。這時沒有必要標記 VLAN,因爲網絡中只有一棵生成樹。PVST+ 要求每個 VLAN 運行自己的生成樹實例。爲了支持 PVST+,我們對 8 個字節的 BID 字段進行了修改,在其中加入了 VLAN ID (VID)。在附件圖中,網橋優先級字段縮短到 4 位,餘下的 12 位 - 即擴展系統 ID 字段用於包含 VID。MAC 地址仍佔 6 個字節。

以下列出了有關 PVST+ 字段的詳細信息:

網橋優先級 - 此字段佔 4 位,指示網橋優先級。由於位數有限,優先級是以增量爲 4096 的離散值表示,而不像原來佔據 16 位時一樣以增量爲 1 的值表示。對於 IEEE 802.1D,默認優先級是 32,768(即中距值)。
擴展系統 ID - 此字段佔 12 位,指示 PVST+ 的 VID。
MAC 地址 - 此字段佔 6 個字節,指示單個交換機的 MAC 地址。

通過在交換機 MAC 地址前添加優先級和擴展系統 ID,交換機上每個 VLAN 便可用唯一的 BID 來表示。

注意:如果沒有配置優先級,每臺交換機都使用相同的默認優先級,此時每個 VLAN 的根橋選舉將基於 MAC 地址進行。因此,爲確保根橋與您預想的一致,建議您爲打算作爲根橋的交換機分配較低的優先級值。


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