STP基本知识

详见

2021-12-19 网工基础（十二） STP生成树基础_鹅一只的博客-CSDN博客

2021-12-21 网工基础（十三） STP的选举规则、STP的接口状态、边缘端口、生成树版本的进化、链路聚合技术原理与配置_鹅一只的博客-CSDN博客_stp选举规则

补充

根桥的查看方式

[SW1]display stp 
-------[CIST Global Info][Mode STP]-------
CIST Bridge         :32768.4c1f-ccf5-70e8
Config Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
Active Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
CIST Root/ERPC      :32768.4c1f-cc51-2794 / 20000
CIST RegRoot/IRPC   :32768.4c1f-ccf5-70e8 / 0
CIST RootPortId     :128.1
BPDU-Protection     :Disabled
TC or TCN received  :49
TC count per hello  :0
STP Converge Mode   :Normal 
Time since last TC  :0 days 0h:4m:10s
Number of TC        :5
Last TC occurred    :GigabitEthernet0/0/1
----[Port1(GigabitEthernet0/0/1)][FORWARDING]----
 Port Protocol       :Enabled
 Port Role           :Root Port
 Port Priority       :128
 Port Cost(Dot1T )   :Config=auto / Active=20000
 Designated Bridge/Port   :32768.4c1f-cc51-2794 / 128.1
 Port Edged          :Config=default / Active=disabled
 Point-to-point      :Config=auto / Active=true
 Transit Limit       :147 packets/hello-time
 Protection Type     :None
  ---- More ----

第四行，CIST Root/ERPC      :32768.4c1f-cc51-2794 / 20000中的 CIST Root 为根桥ID。

修改接口开销命令

[SW1-GigabitEthernet0/0/1]stp cost ?
  INTEGER<1-200000000>  Port path cost

修改接口优先级（步进16）

[SW1-GigabitEthernet0/0/1]stp port priority ?
  INTEGER<0-240>  Port priority, in steps of 16

RP根端口的作用

用来接收根桥的BPDU

DP指定端口的作用

用来发送和转发根桥的BPDU

AP堵塞端口的作用

用来作为RP根端口的备用端口

关于转发延时

在STP中，侦听（listening）和学习（learning）都有15秒的转发​​​​​​​延时。

STP的端口状态迁移

 

配置BPDU的抓包观察

1 协议ID：总值0。代表STP协议

2 版本ID：总值0。代表STP协议

3 BPDU类型：0x00代表配置BPDU。若为0x80，代表TCN BPDU报文，在网络拓扑发生变化时发送。下面将抓取TCN BPDU报文。

4 标志位

5 拓扑变化确认位：否

6 拓扑变化位:否

7 根桥的桥ID：32768 4C1FCC512794

8 到达根桥的cost（RPC）：20000

9 发送者的桥ID：32768 4C1FCCDB6A7B

10 发送者的端口ID：0x8003 代表优先级128 接口号为3

11 消息寿命：1 代表到达根桥是1跳

12 最大寿命：20秒。

13 BPDU的发送间隔：2秒。

14 转发延时：侦听和学习的延时15秒。

TCN BPDU报文

当拓扑发送变化时，交换机逐级会向根桥发送TCN BPDU报文通告变化。

当根桥收到TCP BPDU后，会发送1次拓扑变化确认位和拓扑变化位都为Yes的报文告知非根交换机确认收到，然后会持续35秒泛洪拓扑变化位为Yes的报文给所有非根交换机（约16-17次），收到的非根交换机会将MAC老化时间强制为15秒，之后重新计算生成树。

STP计时器

stp有3种计时器

forward-delay：侦听和学习的转发延时，缺省值15秒。
hello：BPDU的发送间隔，缺省值2秒。
max-age：BPDU的最大老化时间，缺省值20秒。

相关命令

修改stp计时器（在stp中仅在根桥修改有效）

[SW1]stp timer ?
  forward-delay  Specify forward delay
  hello          Specify hello time interval
  max-age        Specify max age

STP不足之处 

1 收敛速度慢，侦听、学习各有15秒的转发延时，如果拓扑发生变化，在根桥与非根桥直连的链路上有30秒的转发延时，在根桥与非根桥非直连的链路上要加上链路老化时间20秒，有50秒的等待。

2 端口划分、状态划分不明确。

3 配置BPDU只有根桥可以发送，非根交换机只能转发，导致拓扑变化后更新速度慢。

因为STP的种种缺点，RSTP对STP进行了改进。接下来我们开始学习RSTP。