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STP、根网桥、根端口、指定端口

作者：疯疯  发表在www.ssbbcc.com  于2011年10月22日

通过执行下列步骤， STP能够最初收敛到逻辑上无环路的网络拓扑
1.选举1个根网桥——STP协议使用一定的过程来选举根网桥。在给定的网络中，每个VLAN 中只能有1个网桥担当根网桥。在根网桥上，所有的端口都担当指定端口。指定端口不仅能够发送和接收流量，而且还可以发送和接收配置消息或BPDU。
2.选择所有非根网桥的根端口——STP协议在每个非根网桥上建立1个根端口D,根端口是非根网桥到根网桥的最低开销路径。根端口能够发送和接收流量。如果非根网桥拥有到达根网桥的多条等价路径，那么非根网桥将选择连接到最低网桥ID的端口0,如果等价路径的所有网桥ID都是相同的，那么非根网桥将选择具有最低端口ID (端口ID是局部有效的配置)的端口0.
3.选择各个网段的指定端口——在各个网段中， STP在网桥上建立一个指定端口，它到达根网桥的路径开销最低。
根网桥选举
在创建无环路生成树的过程中，第一步就是选举1个根网桥。根网桥是所有交换机用来确定网络中是否存在环路的参考点
在启动的时候，交换机假定自己就是根网桥，并且将网桥ID (bridge ID )设置为根ID (roG: ID)。如先前所讨论，网桥ID由两部分所组成:
•优先级( 2字节)一一默认情况下，每台交换机的默认优先级是0×80000
•MAC地址( 6字节)一一它是交换机或网桥的MAC地址口因为使用惟一的交换机MAC地址， 所以网桥ID也总是惟一的

通过将优先级和MAC地址的数值连接起来，就可以获得网桥ID;网桥ID能够确定哪台交换机 成为根网桥。网桥ID的数值越低，那么成为根的概率也就越高。通过交换BPDU，交换机能够确定哪台交换机是根网桥。
优先级和网桥ID的组合如下例所示:
08.00.00.00.0e.12.34.56
前2个字节表示优先级，后6个字节表示交换机的MAC地址。
在非根网桥上选择根端口和指定端口
当确定无环路拓扑的时候， STP需要根据BPDU来识别根网桥、根端口和指定端口在制定决策的过程中，交换机需要依次使用如下5种标准:
1.最低的根网桥ID0
2.最低的到达根网桥的路径开销。
3.最低的发送方网桥ID。
4.最低的端口优先级。
5.最低的端口ID。
例如，当STP试图确定交换机的根端口的时候，它可能具有2条或多条到达根交换机的等价路径。基于上述原因，所以STP将查看发送BPDU的交换机的网桥ID，如果网桥ID仍然相等，那么STP将查看端口的优先级;如果某个端口的优先级最低，那么它将被选为根端口。如果端口优先级仍然相等，那么STP将使用端口ID，并且将具有最低端口ID的端口选为根端口。

STP在每个网段需要选择1个指定端口来转发流量。网段上的其他端口能够接收流量，但为了避免发生环路，这些端口不能进行转发。如果网段中的某个端口到达根网桥的路径开销最低 那么STP将把它选为指定端口。如果相同网桥上的多个端口都有相同的开销，那么具有最低优先级的端口将被选为指定端口D如果端口优先级仍然相同，那么具有最低端口ID的端口将成为指定端口。

理解主根网桥和备份根网桥对于每个VLAN，具有最低网桥ID的交换机将成为该VLAN的根网桥。主根网桥是VLAN中具有最低网桥ID的根网桥。为了能够在分布层和接人层的交换机之间转发流量，我们通常选择位于中心位置的交换机或核心交换机作为主根网桥，这些交换机具有充足的CPU资源和交换能力,在主根网桥或当前根网桥发生故障的时候，将选择备份或辅助根网桥。这种选择过程应当提前做出计划并提前完成，即使主根网桥发生故障，新的根网桥仍然位于中心位置，并且具有接管主交挨机角色的足够CPU资源和交换能力在生产网络中，一般要求备份根网桥和主交换机具有相同的能力如果满足上述要求，即使主根网桥发生故障，网络性能将不会下降.

分类: 计算机与网络

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