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生成樹所屬現代詞,指的是能夠提供路徑冗餘,使用STP可以使兩個終端中只有一條有效路徑。

1 生成樹 -定義

即生成樹協議——STP(SpanningTreepProtocol)能夠提供路徑冗餘,使用STP可以使兩個終端中只有一條有效路徑。STP在大的網路中定義了一個樹,並且迫使一定的備份路徑處於備用狀態。如果生成樹中的網路一部分不可達,或者STP值變化了,生成樹演算法會重新計算生成樹拓撲,並且通過啟動備份路徑來重新建立連接。STP操作對於終端來說是透明的,而不管終端連在LAN的某一部分或者多個部分。當創建網路時,網路中所有節點存在多條路徑。生成樹中的演算法計算出最佳路徑。因為每個VLAN是一個邏輯LAN部分,所以網管員能使STP一次工作在最多64個VLAN中。如果要配置超過64個VLAN,網管員需要將其他VLAN的STP禁止,因為默認的STP可以支持1-64個VLAN。

2 生成樹 -生成樹(STP)的作用:


  在實際的網路環境中,物理環路可以提高網路的可靠性,當一條物理線路斷掉的時候,另外一條線路仍然可以傳輸數據。但是,在交換的網路中,當交換機接收到一個目的地址未知的數據幀時,交換機會將這個數據幀廣播出去,這樣,在存在物理環路的交換網路中,就會產生雙向的廣播環,甚至產生廣播風暴,導致交換機資源耗盡而宕機。這樣就產生了一個矛盾,需要物理環路來提高網路的可靠性,而環路又有可能產生廣播風暴,怎樣才能兩全其美呢? STP(Spanning Tree Protocol,生成樹協議),就是用來解決這個矛盾的。STP協議在邏輯上斷開網路的環路,防止廣播風暴產生,而一旦正在使用的線路出現故障,被邏輯上斷開的線路又會恢復暢通,繼續傳輸數據。

3 生成樹 -生成樹的工作原理:


  生成樹協議的國際標準是IEEE802.1d。運行生成樹演算法的網橋/交換機在規定的間隔 (默認2秒)內通過網橋協議數據單元(BPDU)的組播幀與其他交換機交換配置信息 ,其工作的過程如下: 

  · 通過比較網橋優先順序選取根網橋(給定廣播域內只有一個根網橋)。

   · 其餘的非根網橋只有一個通向根交換機的埠稱為根埠。

   · 每個網段只有一個轉發埠。

   · 根交換機所有的連接埠均為轉發埠。

   注意:生成樹協議在交換機上一般是默認開啟的,不經人工干預即可正常工作。但這種自動生成的方案可能導致數據傳輸的路徑並非最優化。因此,可以通過人工設 置網橋優先順序的方法影響生成樹的生成結果。

4 生成樹 -生成樹的狀態:


  運行生成樹協議的交換機上的埠,總是處於下面四個狀態中的一個。在正常操作 期間,埠處於轉發或阻塞狀態。當設備識別網路拓撲結構變化時,交換機自動進 行狀態轉換,在這期間埠暫時處於監聽和學習狀態。 

  ◆禁用:由網路管理員或者網路故障原因導致系統的埠處於Disabled狀態。這個狀態是比較特殊的狀態,它並不是埠正常的STP狀態的一部分. 

  ◆阻塞:所有埠以阻塞狀態啟動以防止迴路。由生成樹確定哪個埠轉換到轉髮狀態,處於阻塞狀態的埠不轉發數據但可接受BPDU。 耗時20s.  

 ◆監聽:不轉發,檢測BPDU,(臨時狀態)。 耗時15s.

   ◆學習:不轉發,學習MAC地址表(臨時狀態)。 耗時15s. 

  ◆轉發:埠能轉送和接受數據。

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