计算机三级：STP生成树协议-开发者社区

计算机三级：STP生成树协议

一. 生成树协议STP
二. STP的工作过程为
- 2.1 BPDU(网桥协议数据单元)
三. 交换机STP配置
- 3.1 PortFast
- 3.2 UplinkFast(直接链路失效)
- 3.3 BackboneFast
- 3.4 BPDU Filtering
四. 例题

一. 生成树协议STP

生成树协议STP是一种工作在OSI参考模型第二层的链路管理协议。

目前STP协议标准是由IEEE制定的IEEE802.1D标准

STP运行在交换机设备上，可以通过计算建立一个稳定的树状结构的网络，避免网络产生回路。

二. STP的工作过程为

通过在交换机之间传递网桥协议数据单元BPDU，并运用生成树算法STA对其进行比较计算。

2.1 BPDU(网桥协议数据单元)

BPDU（无地址Address）中携带了实现生成树算法的有关信息，包括:Root ID、Root PathCost、Bridge ID、 Port ID、 Hello time、 Max Age;

BPDU 数据包有两种类型，一种是包含配置信息的配置 BPDU(不超过35个字节)，另一种是包含拓扑变化信息的拓扑变化通知BPDU(不超过4 个字节)；

在配置BPDU包的BridgeID信息，是选取根网桥或根交换机**的主要依据;

一般情况下，BridgeID值最小的成为根网桥或根交换机:

BridgeID用8个字节标识，后6个字节为交换机的MAC地址，
前2个字节为优先级值(值越小，优先级越高)，优先级取值范围为0~61440，优先级增值量为4096。

交换机的优先级一般默认为32768，可以使用命令人工设置

一台交换机优先级设置为8189，优先级高于其他交换机，会成为根交换机

在选择根网桥时，若优先级值相同，MAC地址的值最小的被选为根网桥。在选择根交换机时，也是优先级高的交换机被选为根交换机
默认情况下，交换机每2秒定时发送一次BPDU，当检测到网络拓扑变化或故障发生时，交换机发送新的BPDU，以及时进行生成树的更新

三. 交换机STP配置

Cisco 3500(Cisco IOS)交换机的STP基本配置。
命令格式：spanning-tree vlan(启用STP)
no spanning-tree vlan (关闭STP)
Catalyst6500(CatOS)交换机的 STP基本
命令格式:set spantree enable (启用STP)
set spantree disable < vlans >(关闭STP)

3.1 PortFast

PortFast用于在接入层交换机端口上跳过正常的生成树操作，加快终端工作站接入网络中的速度。它的功能是使交换机的端口跳过侦听和学习状态，直接丛阻塞状态进入转发状态。

3.2 UplinkFast(直接链路失效)

一旦发现了线路失效，马上把Blocking阻塞的端口切换到Forwarding转发，不要经过Listening侦听和Learning学习阶段

3.3 BackboneFast

功能：省去端口状态的等待时间，直接由侦听和学习状态转变为转发状态

3.4 BPDU Filtering

启用后相当于关闭了STP功能，从而可防止向主机发送不必要的 BPDU报文，它能将端口直接转至转发状态。

四. 例题

IEEE制定的生成树协议标准是(B)
A.IEEE802.1B
B. IEEE802. 1D
C. IEEE802. 1Q
D. IEEE802.1X
下列对生成树协议STP的描述中，错误的是( C )。
A. IEEE 802.1D是最早的 STP标准
B. STP运行在交换机和网桥上
C. 配置PDU 不超过4个字节，拓扑变化通知BPDU 不超过35个字节（反了）
D. BPDU每2秒发送一次，在网络发生故障或拓扑结构产生变化时也发送新的BPDU
下列对生成树协议STP的相关描述中，错误的是()。
A. BPDU每2秒钟定时发送一次
B. Bridge ID值最小的成为根网桥或根交换机C. BPDU有两种，配置BPDU(<35个字节)，拓扑变化通知BPDU(<4个字节)
D.Bridge ID 由2字节优先级值和交换机MAC地址组成，优先级增值量是2048（4096）
以下不属于网桥协议数据单元 BPDU携带的实现生成树算法的信息是( C )
A. Root ID
B. Root Path Cost
C. Root MACAddress（不带地址Address）
D. Hello time
下列关于生成树协议(STP)的描述中，错误的是( C )
A. BPDU每2秒钟定时发送一次
B. 一般交换机优先级的默认值为32768
C. 优先级的取值范围是1-61440，增量值是4096（** 0- 61440 **）
D.配置BPDU 不超过 35个字节，拓扑变化通知 BPDU 不超过4个字节
在产生间接链路失效时(即链路L1失效)，STP会将交换机C的阻塞端口从阻塞状态转换为转发状态，为提高转换时的收敛速度，省去端口状态转换的等待时间，让端口直接由侦听和学习状态转变为转发状态，需配置的STP可选功能是(A)
A. BackboneFast
B. BPDU Filter
C. PortFast
D. UplinkFast