【2022争霸赛*干货满满】STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议实验验证原理分享

只看该作者 · 发表于 2022-9-26 20:55

本帖最后由山东_朱文鑫于 2022-9-26 20:58 编辑

大家好，我是大白，正所谓少年易老学难成，一寸光阴不可轻。优质的帖子也在尽力中提供，也希望各位道友多多支持，让我引劫渡劫成功哈哈哈。

大白队口号就是：砸锅卖铁我最行，拼死拼活就要赢！！！！！！！！！！！！

之前发了STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议基础补充篇中也介绍了STP是什么。为解决交换网络中的环路问题以及由环路导致的广播风暴、MAC地址表不稳定等故障，提出了生成树协议STP（Spanning Tree Protocol）。STP是一个用于局域网中消除环路的协议，运行该协议的交换设备通过彼此交互信息而发现网络中的环路，并适当对某些端口进行阻塞以消除环路；同时还能提供链路备份功能。

好的废话不多说今天开始我们的STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议实验详解分享。

网络拓扑如下：

通过华为的ENSP模拟器进行模拟配置，以及STP生成树协议实验。

实验配置：PC1配置192.168.0.136/24，PC2配置192.168.0.137/24，设备之间的网线直连且不做聚合。

第一步查看默认生成树协议，在拓扑中开启拓扑运行的时候A、B交换机就会察觉到双链路备份有环路，就会运行生成树协议，因为之前我们也说过大多数交换机在默认状态下就开启了STP生成树协议的，默认情况下的生成树协议是MSTP，今天我们只简单看一下，后续会专门进行讲解。

个人喜欢进行配置交换机的名字便于辨别，实验的时候进行录屏方便记录。

开始设置交换机的名称：

然后我们查看一下B交换机的STP信息：display stp

Mode MSTP说明现在跑的生成树版本是MSTP协议。

Config Times这里是常用的一些信息hello间隔是2s，maxage是20s,fwaly是15s，maxhope是20s

cist bridge就是桥ID 32768是默认的优先级 4c1f-ccc2-4a14是它的MAC地址。

cist root/repc根交换机的信息，就是它自己的桥ID的组成，所以现在B就是根交换机。

我们再看一下A交换机：display stp

A交换机的cist bridge就是桥ID 32768是默认的优先级 4c1f-ccd5-1cb8是它的MAC地址。

cist root/repc根交换机的信息，A交换机的跟组成为4c1f-ccc2-4a14，所以也能确认B就是根交换机，且到根桥的根路径开销为20000。

然后再查看一下A交换机的STP简要信息：display stp brif

A交换机非根交换机的G0/0/1接口当选为根端口，状态为forwarding，G0/0/2接口被阻塞，状态为discarding

再查看一下B交换机的STP简要信息：display stp brif

   B交换机根交换机的G0/0/1接口与G0/0/2接口作为指定口，状态为forwarding。

所以现在的状态就是B当选为根交换机，两个接口都工作，A交换机的G0/0/1接口当选为根端口在工作，G0/0/2接口出于阻塞状态，所以A交换机与B交换机之间的环路也就不存在了，也就不会出现广播风暴等问题。

   问：如果你要问为啥A交换机的G0/0/1接口为根端口而G0/0/2为啥不是？

   解：首先我们要知道根端口的评判是通过根路径代价去计算的，从拓扑看交换机A的G0/0/1接口跟G0/0/2接口到交换机B根桥的距离是一样的，没错确实一样，但是距离一样的情况下就要通过比较端口ID（端口优先级+端口号码）因为G0/0/1的编号要比G0/0/2要小，所以G/0/0/1作为根端口。

以上是MSTP下作用的结果，我们把生成树模式更改为STP进行查看：stp mode stp

原本的未变更配置下，交换机B为根交换机，但是如果实际情况下A交换机性能更好，我希望A交换机作为跟交换机。我们知道根交换机的比较原则是优先级（默认32768）+MAC地址进行大小的比较，但是MAC地址正常状态下是不可以进行更改的，所以我们就要通过更改A交换机的优先级进行实现。

然后查看A交换机的STP信息：

Mode MSTP说明现在跑的生成树版本是STP协议。

cist root/repc根交换机的信息，A交换机的跟组成为优先级4096，MAC地址4c1f-ccd5-1cb8，A是根交换机

Mode MSTP说明现在跑的生成树版本是STP协议。

cist root/repc根交换机的信息，B交换机的跟组成为优先级4096，MAC地址4c1f-ccd5-1cb8，确认A是根交换机，到根桥的根路径开销为20000.

分别查看A、B交换机的接口状态：display stp brif

如上可知，因为A交换机为根交换机所以G0/0/1与G0/0/2接口作为指定口，状态为forwarding。B交换机非根交换机，G0/0/1接口当选为根端口，状态为forwarding，G0/0/2接口被阻塞，状态为discarding。

所以现在阻塞的接口为B交换机的G0/0/2接口，交换机A为根交换机。

我们再测试一下STP的收敛时间：PC1 ping PC2

因为现在这个情况下A为根交换机且B交换机的G0/0/2接口被阻塞，所以ping包走的都是交换机A的G0/0/1到交换机B的G0/0/1线路，那我把这个链路down掉。那么下面的链路也就按道理来说通了。

查看PC1的Ping监视器：

我们发现口down掉后不通，然后过了一段时间又通了，我们看一下request timeout！总共17个，一个request timeout大约为2s，所以用了34s进行了收敛，理论收敛时间为30-50s。

由此可以看出虽然STP的原理解决了链路环路网路导致的各种问题，但是30-50s的延时对于高性能网络来说那可是没办法进行考虑的，那么怎么在保持解决环路网络的基础上再缩短收敛时间呢？那么就到了我们后面要讲到的RSTP（rapid spanning Tree Protocol ）快速生成树协议。

以上就是本次的STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议实验验证原理分享，不懂参数的大佬们需要参阅一下上期的STP补充篇，感谢大佬们的参阅，也让我们敬请期待RSTP（rapid spanning Tree Protocol ）快速生成树协议的讲解，此贴先到这里后续会带上更加实用的帖子，感谢大家！

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