生成樹協議

生成樹協議(英語:Spanning Tree Protocol,STP),是一種工作在OSI網絡模型中的第二層(數據鏈路層)的通信協議,基本應用是防止交換機冗餘鏈路產生的環路.用於確保以太網中無環路的邏輯拓撲結構.從而避免了廣播風暴,大量佔用交換機的資源。
工作原理
生成樹協議工作原理:任意一交換機中如果到達根網橋有兩條或者兩條以上的鏈路.生成樹協議都根據算法把其中一條切斷,僅保留一條.從而保證任意兩個交換機之間只有一條單一的活動鏈路.因爲這種生成的這種拓撲結構.很像是以根交換機爲樹幹的樹形結構.故爲生成樹協議。
簡介
生成樹協議(英語:Spanning Tree Protocol,STP),是一種工作在OSI網絡模型中的第二層(數據鏈路層)的通信協議,基本應用是防止交換機冗餘鏈路產生的環路.用於確保以太網中無環路的邏輯拓撲結構.從而避免了廣播風暴,大量佔用交換機的資源.
生成樹協議是基於Radia Perlman在DEC工作時發明的一種算法被納入了IEEE 802.1d中, [1] 2001年IEEE組織推出了快速生成樹協議(RSTP)在網絡結構發生變化時其比STP更快的收斂網絡,還引進了端口角色來完善了收斂機制,被納入在IEEE 802.1w中。
工作過程
STP的工作過程如下:首先進行根網橋的選舉,其依據是網橋優先級(bridge priority)和MAC地址組合生成的橋ID,橋ID最小的網橋將成爲網絡中的根橋(bridge root)。在此基礎上,計算每個節點到根橋的距離,並由這些路徑得到各冗餘鏈路的代價,選擇最小的成爲通信路徑(相應的端口狀態變爲forwarding),其它的就成爲備份路徑(相應的端口狀態變爲blocking)。STP生成過程中的通信任務由BPDU完成,這種數據包又分爲包含配置信息的配置BPDU(其大小不超過35B)和包含拓撲變化信息的通知BPDU(其長度不超過4B)
端口狀態
STP端口狀態
端口狀態
端口能力
Disabled
不收發任何報文
Blocking
不接收或者轉發數據,接收但不發送BPDU,不進行地址學習
Listening
不接收或者轉發數據,接收併發送BPDU,不進行地址學習
Learning
不接收或者轉發數據,接收併發送BPDU,開始進行地址學習
Forwarding
接收或者轉發數據,接收併發送BPDU,進行地址學習
功能

生成樹協議的主要功能有兩個:一是在利用生成樹算法、在以太網絡中,創建一個以某臺交換機的某個端口爲根的生成樹,避免環路。二是在以太網絡拓撲發生變化時,通過生成樹協議達到收斂保護的目的。
特點

(1)生成樹協議提供一種控制環路的方法。採用這種方法,在連接發生問題的時候,你控制的以太網能夠繞過出現故障的連接。
(2)生成樹中的根橋是一個邏輯的中心,並且監視整個網絡的通信。最好不要依靠設備的自動選擇去挑選哪一個網橋會成爲根橋。
(3)生成樹協議重新計算是繁冗的。恰當地設置主機連接端口(這樣就不會引起重新計算),推薦使用快速生成樹協議。
(4)生成樹協議可以有效的抑制廣播風暴。開啓生成樹協議後抑制廣播風暴,網絡將會更加穩定,可靠性、安全性會大大增強。

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