STP的根端口與指定端口

    前言

本文的資料來源於互聯網,因初學CCNA,對學習指南中所講的概念晦澀難懂,於是網上搜索這些資料,終於理解了大半,爲對其他學者有益,故專門整理出來。

定義:

根端口(RP):指直接連到根橋的鏈路所在的端口,或者到根橋的路徑最短的端口。如果有多條鏈路到根橋,就通過檢查每條鏈路的的帶寬來決定端口的開銷,開銷最低的端口就成爲根端口。如果多條鏈路的開銷相同,就使用橋ID小的那個橋。如果多條鏈路來自同一設備,就使用端口號最低的那條鏈路。

指定端口(DP):有最低開銷的端口就是指定端口,指定端口被標記爲轉發端口。

首先記住

1. 根橋負責維護網絡拓撲,根橋的所有端口都是指定端口

2. 選擇根端口和制定端口的BPDU幀總是從根橋的所有端口向外發

3. 選舉指定端口,站在鏈路上比較所有端口發送的BPDU

4. 選舉根端口,站在橋上比較所有端口接收的BPDU(接收的BPDU+本接收端口線路帶寬的cost)

5. 交換機接收BPDU時開銷值增加,發送BPDU時開銷值不變

6. 選舉過程:選舉根橋——>根端口——>指定端口——>其餘爲阻塞端口

實例1)

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選舉步驟:

1)當選舉根橋之後,就會選舉從非根橋根橋最小的開銷的端口即根端口。而選舉根端口跟path cost有關係(每經過一個交換機的入接口交換機知道自己是多少帶寬的因此能夠檢測到path cost比如10G是2,1G是4, 100Mb是19),當switch3收到了從switch4過來的config bpdu它的path cost是19+100=119.從switch2過來的是19+19因此switch3的3/37成爲根端口

2)之後會選擇switch3和switch4這段鏈路到達根橋開銷最小的端口即指定端口。switch3的2/25從switch4收到的cost是19,switch4的3/25從switch3收到的cost是38。注意這個時候是在不加入switch3 switch4之間的cost時進行比較(站在鏈路上看)。由於switch4發送的BPDU的19小於switch3發送的BPDU的38因此這個是switch4的3/25是designed port switch3的2/25是ndport被block!!

實例2)

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根橋是SWC,根端口(RP)有SWA的Fa0/1、SWBGi0/1、SWDGi0/2,指定端口(DP)有SWD的Gi0/1口,這些都沒什麼問題,主要問題在SWA-SWB這個鏈路上的指定端口的選擇:

站在鏈路上,往左走開銷是19(帶寬100Mb),往右走開銷是19(帶寬100Mb)+ 4(帶寬1Gb)= 23,所以鏈路左邊的端口勝出,它就是指定端口(DP)了,那麼右邊的端口Gi0/2則變成阻塞狀態。

技巧:

根端口的選擇:把自己放到非根橋交換機的位置,沿着每個端口可到達根橋累加途經的帶寬開銷,開銷最小的那個端口勝出,即是根端口

指定端口的選擇:自己在鏈路的中點,從鏈路的中點開始沿着兩個不同方向的端口到達根橋累計途經的帶寬開銷,開銷最小的那個端口勝出,即是指定端口

實例3)

[轉載]STP的根端口與指定端口

第一步,選舉根橋。優先級一樣,比較MAC地址,SW1爲根橋。

第二步,選舉每臺非根橋交換機上的根端口,比較接收到的BPDU(BPDU由根橋發出,即SW1發出):

SW2:從f0端口收到的BPDU代價爲19;從f1端口收到的BPDU代價爲19+4+19=42;因此f0端口爲根端口。

SW3:從g0端口收到的BPDU代價爲19+19=38;從g1端口收到的BPDU代價爲19+4=23;因此g1端口爲根端口。

SW4:從g0端口收到的BPDU代價爲19;從g1端口收到的BPDU代價爲19+19+4=42;因此g0端口爲根端口。

第三步,選舉每個網段上的指定端口(Designated Port),比較發出的BPDU:

SW1-SW2網段:從SW1/f0口發出的BPDU代價爲0;從SW2/f0口發出的BPDU代價爲19+4+19=42;因此SW1/f0口爲指定端口。

SW1-SW4網段:從SW1/f1口發出的BPDU代價爲0;從SW4/g0口發出的BPDU代價爲19+19+4=42;因此SW1/f1口爲指定端口。

SW3-SW4網段:從SW3/g1口發出的BPDU代價爲19+19=38;從SW4/g1口發出的BPDU代價爲19;因此SW4/g1口爲指定端口。

SW2-SW3網段:從SW2/f1口發出的BPDU代價爲19;從SW3/g0口發出的BPDU代價爲19+4=23;因此SW2/f1口爲指定端口。

第四步,非根端口,非指定端口即爲阻塞端口(Block Port),即SW3/g0口爲阻塞端口。

實例4)

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步驟一:選舉根網橋

—比較四個交換機(SW1、SW2、SW3和SW4)的網橋ID,四個交換機的優先級都是32768,優先級相等,再比較背板MAC,顯然SW1的背板MAC最小,所以SW1的網橋ID最小,SW1是根網橋。

步驟二:選舉端口

—在SW2上端口到根網橋路徑開銷:0/1=19<0/2=19+19,所以0/1號端口是SW2的根端口。

—在SW3上端口到根網橋路徑開銷:0/3=19<0/2=19+19,所以0/3號端口是SW3的根端口。

—在SW4上端口到根網橋路徑開銷:0/1=19<0/2=19+19,所以0/1號端口是SW4的根端口。

步驟三:選舉指定端口

—在SW1-SW2的物理網段上SW1上的0/1號端口的網橋到根網橋的路徑開銷是0,而SW2上的0/1號端口的網橋到根網橋的路徑開銷是19,所以在SW1-SW2的物理網段上,SW1上的0/1號端口是指定端口。

—在SW1—SW3的物理網段上SW1上的0/3號端口的網橋到根網橋的路徑開銷是0,而SW3上的0/3號端口的網橋到根網橋的路徑開銷是19,所以SW1—SW3的物理網段上,SW1上的0/3號端口是指定端口。

—在SW1—SW4的物理網段上SW1上的0/2號端口的網橋到根網橋的路徑開銷是0,而SW4上的0/1號端口的網橋到根網橋的路徑開銷是19,所以在SW1-SW4的物理網段上,SW1上的0/2號端口是指定端口。

—在SW2—SW3的物理網段上SW2上的0/2號端口和SW3上的0/2號端口的網橋到根網橋的路徑開銷都是19,再比較兩端口的發送方網橋ID,SW2上的0/2號端口的發送方網橋是32768.000d.280c.b300,而SW3上的0/2號端口的發送方網橋是32768.000d.280b.b200,所以在SW2-SW3的物理網段上,SW2上的0/2號端口是指定端口。

—在SW3—SW4的物理網段上SW3上的0/1號端口和SW4上的0/2號端口的網橋到根網橋的路徑開銷都是19,再比較兩端口的發送方網橋ID,SW3上的0/1號端口的發送方網橋是32768.000d.280d.b100,而SW4上的0/2號端口的發送方網橋是32768.000d.280c.b300,所以在SW3-SW4的物理網段上,SW3上的0/1號端口是指定端口。

步驟四:阻塞端口(SW3上的0/2號端口和SW4上的0/2號端口)

最後的STP生成拓撲圖

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結論:在根網橋上的所有端口都是指定端口,同一個交換機(除了根網橋)上的端口只能屬於一種端口,不可能是根端口同時兼指定端口。


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