无忧中英繁企业网站系统通用版,wordpress显示问题,设计资源网,wordpress没有API解析接口怎办STP协议虽然能够解决环路问题#xff0c;但是收敛速度慢#xff0c;影响了用户通信质量。如果STP网络的拓扑结构频繁变化#xff0c;网络也会频繁失去连通性#xff0c;从而导致用户通信频繁中断。IEEE于2001年发布的802.1w标准定义了快速生成树协议RSTP#xff08;Rapid …STP协议虽然能够解决环路问题但是收敛速度慢影响了用户通信质量。如果STP网络的拓扑结构频繁变化网络也会频繁失去连通性从而导致用户通信频繁中断。IEEE于2001年发布的802.1w标准定义了快速生成树协议RSTPRapid Spanning-Tree ProtocolRSTP在STP基础上进行了改进实现了网络拓扑快速收敛。
STP不足 STP能够提供无环网络但是收敛速度较慢。如果STP网络的拓扑结构频繁变化网络也会随之频繁失去连通性从而导致用户通信频繁中断。RSTP使用了Proposal/Agreement机制保证链路及时协商从而有效避免收敛计时器在生成树收敛前超时。如图所示在交换网络中P/A过程可以从根桥向下游级联传递。
RSTP端口角色 运行RSTP的交换机使用了两个不同的端口角色来实现冗余备份。当到根桥的当前路径出现故障时作为根端口的备份端口Alternate端口提供了从一个交换机到根桥的另一条可切换路径。Backup端口作为指定端口的备份提供了另一条从根桥到相应LAN网段的备份路径。当一个交换机和一个共享媒介设备例如Hub建立两个或者多个连接时可以使用Backup端口。同样当交换机上两个或者多个端口和同一个LAN网段连接时也可以使用Backup端口。
RSTP边缘端口 边缘端口不接收处理配置BPDU不参与RSTP运算。RSTP里位于网络边缘的指定端口被称为边缘端口。边缘端口一般与用户终端设备直接连接不与任何交换设备连接。边缘端口不接收配置BPDU报文不参与RSTP运算可以由Disabled状态直接转到Forwarding状态且不经历时延就像在端口上将STP禁用了一样。但是一旦边缘端口收到配置BPDU报文就丧失了边缘端口属性成为普通STP端口并重新进行生成树计算从而引起网络震荡。
端口状态 RSTP把原来STP的5种端口状态简化成了3种。
1. Discarding 状态端口既不转发用户流量也不学习 MAC 地址。 2. Learning 状态端口不转发用户流量但是学习 MAC 地址。 3. Forwarding 状态端口既转发用户流量又学习 MAC 地址。 RST BPDU STP的配置BPDU中Flag字段的中间6位在RSTP中得到了应用。 除了部分参数不同RSTP使用了类似STP的BPDU报文即RST BPDU报文。BPDU Type用来区分STP的BPDU报文和RST (Rapid Spanning Tree) BPDU报文。STP的配置BPDU报文的BPDU Type值为0(0x00)TCN BPDU报文的BPDU Type值为128 (0x80RST BPDU报文的BPDU Type值为2 (0x02)。STP的BPDU报文的Flags字段中只定义了拓扑变化TCTopology Change标志和拓扑变化确认TCATopology Change Acknowledgment标志其他字段保留。在RST BPDU报文的Flags字段里还使用了其他字段。包括P/A进程字段和定义端口角色以及端口状态的字段。ForwardingLearning与Port Role表示发出BPDU的端口的状态和角色。 非根桥设备无论是否接收到根桥发送的配置BPDU都会按照Hello Timer规定的时间间隔发送配置BPDU。STP中当网络拓扑稳定后根桥按照Hello Timer规定的时间间隔发送配置BPDU报文其他非根桥设备在收到上游设备发送过来的配置BPDU报文后才会触发发出配置BPDU报文此方式使得STP协议计算复杂且缓慢。RSTP对此进行了改进即在拓扑稳定后无论非根桥设备是否接收到根桥传来的配置BPDU报文非根桥设备都会仍然按照Hello Timer规定的时间间隔发送配置BPDU该行为完全由每台设备自主进行。
RSTP收敛过程 每一台交换机启动RSTP后都认为自己是“根桥”并且发送RST BPDU。所有端口都为指定端口处于Discarding状态。 交换机互相发送Proposal置位的RST BPDU。SWA收到SWB的RST BPDU会忽略。每个认为自己是“根桥”的交换机生成一个RST BPDU报文来协商指定网段的端口状态此RST BPDU报文的Flags字段里面的Proposal位需要置位。当一个端口收到RST BPDU报文时此端口会比较收到的RST BPDU报文和本地的RST BPDU报文。如果本地的RST BPDU报文优于接收的RST BPDU报文则端口会丢弃接收的RST BPDU报文并发送Proposal置位的本地RST BPDU报文来回复对端设备。 SWB收到了更优的RST BPDU于是停止发送RST BPDU并开始执行同步。交换机使用同步机制来实现端口角色协商管理。当收到Proposal置位并且优先级高的BPDU报文时接收交换机必须设置所有下游指定端口为Discarding状态。如果下游端口是Alternate端口或者边缘端口则端口状态保持不变。本例说明了下游指定端口暂时迁移到Discarding状态的情形因此P/A进程中任何帧转发都将被阻止。 阻塞所有非边缘端口之后, SWB 将会发送一个Agreement 置位的RST BPDU。 当确认下游指定端口迁移到Discarding状态后设备发送RST BPDU报文回复上游交换机发送的Proposal消息。在此过程中端口已经确认为根端口因此RST BPDU报文Flags字段里面设置了Agreement标记位和根端口角色。 P/A进程向下游继续传递SWB 和SWC会继续进行收敛。 在P/A进程的最后阶段上游交换机收到Agreement置位的RST BPDU报文后指定端口立即从Discarding状态迁移为Forwarding状态。然后下游网段开始使用同样的P/A进程协商端口角色。
链路故障/根桥失效 链路故障或者根桥失效都会导致交换机收不到邻居发送的RST BPDU。 在RSTP中3倍Hello Timer内收不到邻居的BPDU即认为邻居失效。在STP中当出现链路故障或根桥失效导致交换机收不到BPDU时交换机需要等待Max Age时间后才能确认出现了故障。而在RSTP中如果交换机的端口在连续3次Hello Timer规定的时间间隔内没有收到上游交换机发送的RST BPDU便会确认本端口和对端端口的通信失败从而需要重新进行RSTP的计算来确定交换机及端口角色。
RSTP拓扑变化处理 其他交换机接收到TC置位的BPDU后清空所有其他端口学习到的MAC地址收到TC BPDU的端口不清空。RSTP拓扑变化的处理类似于STP拓扑变化的处理但也有些细微差别。
l 本例里面 SWC 发生链路故障。 SWA 和 SWC 立即检测到链路故障并清除连接此链路的端口上的 MAC 地址表项。接下来 SWC 选举出新的根端口并立即进入 Forwarding 状态因此触发 SWC 向外发送 TC 置位的 BPDU 报文以下简称 TC 报文。通知上游交换机清除所有其他端口上的 MAC 地址表项除了接收到 TC 报文的端口。 TC 报文周期性地转发给邻居在此周期内所有相关接口上 MAC 地址表项将会被清除重新学习 MAC 地址表项。图形里面红色 X 表示由于拓扑变化导致端口上的 MAC 地址表项被清除。 STP兼容 运行RSTP的交换设备在某端口上接收到运行STP的交换设备发出的配置BPDU会把该端口转换到STP工作模式。 RSTP是可以与STP实现后向兼容的但在实际中并不推荐这样的做法原因是RSTP会失去其快速收敛的优势而STP慢速收敛的缺点会暴露出来。当同一个网段里既有运行STP的交换机又有运行RSTP的交换机时STP交换机会忽略接收到的RST BPDU而RSTP交换机在某端口上接收到STP BPDU时会等待两个Hello Time时间之后把自己的端口转换到STP工作模式此后便发送STP BPDU这样就实现了兼容性操作。
配置STP模式 执行命令后SWA所有端口都工作在RSTP模式。 在Sx7交换机上可以使用stp mode rstp命令来配置交换机工作在RSTP模式。stp mode rstp命令在系统视图下执行此命令必须在所有参与快速生成树拓扑计算的交换机上配置。
配置验证 display stp命令可以显示RSTP配置信息和参数。根据显示信息可以确认交换机是否工作在RSTP模式。
配置边缘端口 边缘端口可以由Disabled直接转到Forwarding状态不经历时延。Sx7系列交换机默认所有端口都工作在非边缘端口。边缘端口完全不参与STP或RSTP计算。边缘端口的状态要么是Disabled要么是Forwarding终端上电工作后它就直接由Disabled状态转到Forwarding状态终端下电后它就直接由Forwarding状态转到Disabled状态。交换机所有端口默认为非边缘端口。stp edged-port enable命令用来配置交换机的端口为边缘端口它是一个针对某一具体端口的命令。stp edged-port default命令用来配置交换机的所有端口为边缘端口。stp edged-port disable命令用来将边缘端口的属性去掉使之成为非边缘端口。它也是一个针对某一具体端口的命令。需要注意的是华为Sx7系列交换机运行STP时也可以使用边缘端口设置。
根保护 根保护功能确保了根桥的指定端口不会因为一些网络问题而改变端口角色。 由于错误配置根交换机或网络中的恶意攻击根交换机有可能会收到优先级更高的BPDU报文使得根交换机变成非根交换机从而引起网络拓扑结构的变动。这种不合法的拓扑变化可能会导致原来应该通过高速链路的流量被牵引到低速链路上造成网络拥塞。交换机提供了根保护功能来解决此问题。根保护功能通过维持指定端口角色从而保护根交换机。一旦启用了根保护功能的指定端口收到了优先级更高的BPDU报文时端口会停止转发报文并且进入Listening状态。经过一段时间后如果端口一直没有再收到优先级较高的BPDU报文端口就会自动恢复到原来的状态。根保护功能仅在指定端口生效不能配置在边缘端口或者使能了环路保护功能的端口上。
BPDU保护 配置BPDU保护功能后如果边缘端口收到BPDU报文边缘端口将会被立即关闭并通知网管系统。被关闭的边缘端口可配置成自动恢复或管理员手动恢复。 正常情况下边缘端口是不会收到BPDU的。但是如果有人发送BPDU来进行恶意攻击时边缘端口就会收到这些BPDU并自动变为非边缘端口且开始参与网络拓扑计算从而会增加整个网络的计算工作量并可能引起网络震荡。为防止上述情况的发生我们可以使用BPDU保护功能。使能BPDU保护功能后的交换机的边缘端口在收到BPDU报文时会立即关闭该端口并通知网络管理系统。被关闭的边缘端口可配置成自动恢复或管理员手动恢复。如需使能BPDU保护功能可在系统视图下执行stp bpdu-protection命令。
环路保护 根端口如果长时间收不到来自上游的BPDU则进入Discarding状态避免在网络中形成环路。 交换机通过从上游交换机持续收到BPDU报文来维护根端口和阻塞端口的状态。当由于链路拥塞或者单向链路故障时交换机不能收到上游交换机发送的BPDU报文交换机重新选择根端口。最初的根端口会变成指定端口阻塞端口进入Forwarding状态这就有可能导致网络环路。交换机提供了环路保护功能来避免这种环路的产生。环路保护功能使能后如果根端口不能收到上游交换机发送的BPDU报文则向网管发出通知信息。根端口会被阻塞阻塞端口仍然将保持阻塞状态这样就避免了可能发生的网络环路。如需使能环路保护功能可在接口视图下执行stp loop-protection命令。
配置验证 display stp interface interface命令可以显示端口的RSTP配置情况。包括端口状态端口优先级端口开销端口角色是否为边缘端口等等。
本章总结
问P/A机制中同步的作用是什么?
答P/A机制是RSTP网络中的一种拓扑收敛机制P/A机制中同步的作用是避免临时环路的产生。
