生成树协议技术原理
< 返回列表时间: 2020-04-15来源:电气自动化新闻
生成树协议(STP)是一种工作在OSI网络模型第二层(数据链路层)的通信协议。其基本应用是防止交换机冗余链路产生环路。它保证了以太网无环的逻辑拓扑结构,避免了广播风暴,占用了大量的交换机资源。STP的基本思想是生成一棵树。树的根是一个称为根桥的开关。根据不同的设置,会选择不同的交换机作为根桥,但任何时候只能有一个根桥。从根桥开始,一步一步地形成一棵树。根网桥定期发送配置消息,非根网桥接收并转发配置消息。如果交换机可以从两个以上的端口接收配置消息,则意味着从交换机到根的路径不止一条,这构成了一个循环。此时,交换机根据端口配置选择一个端口,阻塞其他端口插头,消除循环。当某个端口长时间无法接收配置消息时,交换机会认为该端口的配置已超时,网络拓扑可能已更改。此时,将重新计算网络拓扑并生成新的树。功能生成树协议主要有两个功能:一是利用生成树算法生成一棵生成树,以某交换机的某个端口作为以太网中的根节点,避免产生循环。其次,当以太网拓扑结构发生变化时,采用生成树协议来达到收敛保护的目的。生成树协议的工作原理,STP的工作过程如下:首先,根据网桥优先级和MAC地址相结合生成的网桥ID,选择根网桥。网桥ID最小的网桥将成为网络中的网桥根。在此基础上,计算每个节点到根桥的距离,并从这些路径中得到每个冗余链路的代价。选择最小路径作为通信路径(相应的端口状态变为转发),其他路径成为备份路径(相应的端口状态变为阻塞)。STP生成过程中的通信任务由BPDU完成,BPDU又分为带配置信息的配置BPDU(大小不超过35b)和带拓扑变化信息的通知BPDU(长度不超过4b)。特征(1)生成树协议提供了一种控制循环的方法。这样,当连接出现问题时,您控制的以太网可以绕过失败的连接。(2) 生成树中的根桥是一个逻辑中心,负责监控整个网络的通信。最好不要依赖于设备的自动选择来选择哪个桥将成为根桥。(3) 重新计算生成树协议非常繁琐。建议正确设置主机连接端口(这样就不会导致重新计算)。(4) 生成树协议可以有效地抑制广播风暴。当启用生成树协议时,网络将更加稳定,可靠性和安全性将大大提高。
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