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5.BPDU（桥协议数据单元 Bridge Protocol Data Unit）
（1）交换机之间环路接口不断复制转发组播/广播报文
（2）多个交换机的接口灯闪烁频率一致，速度很快
（3）大面积无法ping通网关，延迟很高，偶尔能ping通
[SW2]stp enable
Nov 25 2022 19:51:14-08:00 SW2 L2IFPPI/4/MFLPVLANALARM:OID 1.3.6.1.4.1.2011.5.25 .160.3.7 MAC move detected, VlanId = 10, MacAddress = 4c1f-ccc4-61ac, Original-P ort = Eth0/0/1, Flapping port = Eth0/0/2. Please check the network accessed to f lapping port.
- STP是一个用于局域网中消除环路的协议
- STP的原理概述：运行STP协议的设备通过彼此交互信息而发现网络中的环路，并对某些接口进行阻塞以消除环路
- STP在网络中运行后持续监控网络的状态，当网络出现拓扑变更时，STP能够感知并且进行自动响应，从而使得网络状态适应新的拓扑结构，保证网络可靠性（动态变化）
公有制：STP/RSTP 快速生成树/MSTP 多生成树
思科私有：PVST+ 基于STP优化 /PVRSTP
锐捷：锐捷生成树默认关闭 spanning-tree enable（开启STP命令）
每一台运行STP的交换机都有唯一的BID（类似于router-ID），桥ID是由16位的桥优先级（Bridge priority）和48位的MAC地址构成
桥优先级可以配置，取值范围为0~65535，默认32768，修改优先级必须为4096的倍数；若桥优先级相同，再比较MAC地址，都是越小越优先
配置优先级命令：
华为：[SW4]stp priority 4096
思科：思科默认就是PVST，所以配置需要加上VLAN
SW1（config）#spanning-tree vlan 10.20 priority 4096
（1）根桥的作用：
整个网络中只有一个根桥
根桥Root Bridge负责控制整个网络中的所有交换机的选举
（2）Root Bridge的作用原理：
发送BPDU（桥协议数据单元 Bridge Protocal Data Unit），每2s发一次BPDU，20s超时。STP协议中只有根桥才能发送BPDU
类比记忆：Root就是皇帝，皇帝向其他臣子发号施令（BPDU），2秒就发一次，20秒不发就是皇帝驾崩了
（3）根桥上所有端口都是DP端口
华为设备：
思科设备：
交换机的每个端口都有一个端口开销（port cost），用于计算到达根路径开销
Cost与速率，工作模式，cost计算方法有关，用户也可自己配置cost；接口带宽越大，cost值越小。
Cost计算表：
(注：上图来自于华为官网)
非根桥到根桥的最短路径的路径开销称为RPC。根桥的RPC=0
运行每一个STP的端口都有一个端口ID，由端口优先级和端口号构成。
端口优先级的取值范围：0~240 必须为16的倍数 ；默认为128
配置BPDU
TCN BPDU
配置BPDU报文格式（注：该图来自于华为官网）
配置BPDU转发原则（注：该图来自于华为官网）
（1）每个非根桥选择一个RP端口，接收Root的消息。非根桥一定有RP
[R2]display stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 Ethernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
0 Ethernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE
（2）每个RP接口的上行都是DP接口（DP发-RP收，正常的链路都是一收一发）
（3）在不正常的链路上（互相都想成为DP接口的链路选举一个DP和一个NDP），NDP阻塞接口
RP（根端口）：接收根桥指令（配置BPDU）
DP（指定端口）：发送配置BPDU消息的接口
NDP（非指定端口）：阻塞端口
(1) 禁用（Disable）： 端口DOWN
不收发任何消息
（2）侦听（Listening）： 选举所有的角色——ROOT /RP /DP /NDP(AP)
可以收发BPDU，不可以转发数据，不可以学习MAC地址
（3）学习（learning）:
学习MAC地址——只有RP /DP 会转到学习状态
为了等待老设备选举等待15s（Forwording dely 15s）
可以收发BPDU，不能转发数据(因为没选举完），学习MAC地址
（4）转发（Forwarding）：转发数据
收发BPDU，转发数据，学习MAC地址
(5) 阻塞（Blocking）： NDP/ AP
不收发任何消息，但会持续侦听BPDU
问题：连接PC的端口要经过多久才能开始访问网络？
回答：需要等待两个forwording dely时间为30s
针对PC开启STP边缘端口（就不用参与STP的计算，就不用等待30s）
命令：（正常这个协议是RSTP协议）
华为：
[R3]int e0/0/1
[R3-Ethernet0/0/1]stp edged-port enable 思科：
Interface e0/0/1
Spanning-tree portfast
华为：
[SW2]stp edged-port default
所有的连接PC和路由器的端口自动生成边缘端口思科：
Sppaning-tree portfast default
Sppaning-tree portfast edge default（1）配置BPDU：根桥正常时发送
（2）TCN BPDU：
拓扑变更BPDU
如果参与STP计算的接口故障，通知设备网络故障，2s/每次，不会停止，除非收到TCA BPDU
最终要将这个信息传到ROOT Bridge上
（3）TCA BPDU：拓扑变更确认，用于停止对方的TCN消息
(4) TC BPDU：
网络MAC地址全部重新学习
根桥收到TCN之后，会将网络中所有设备的MAC地址老化时间重置成15s（默认300s）
感知到网络故障
直接跳入到Listening重新选举——15s
进入Learning——15s
1.配置STP模式
[S1]stp mode stp/RSTP /MSTP
默认是MSTP模式
2.配置根桥
[S1]stp root primary
3.配置备份根桥
[S2]stp root secondary
4.配置优先级
[S1]stp priority 0
5.配置cost
[S1]stp pathcost-standard dot1d
[S1-Ethernet0/0/1]stp cost 4
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