【IT168 专稿】要保证企业的网络中的关键应用可持续性，就需要对交换网络进行冗余设计，然而这将产生广播风暴、“网络环路”等问题，严重时，将导致整个网络瘫痪？于是，STP生成树解决办法出现了……
　　
　　网络冗余设计与广播风暴的矛盾
　　广播风暴的克星：设计STP网络生成树
　　技术剖析：STP生成树初始化与收敛
　　案例分析：观察生成树收敛过程
　　实战剖析：STP生成树如何配置？
　　技术进化：RSTP快速生成树配置
　　
　　网络冗余设计与广播风暴的矛盾
　　
　　在一个包含有交换机与网桥的网络中，消除环路对于获得可靠通信与防止流量在网络中不停循环必不可少。生成树协议（Spanning-tree Protocol，STP），工作在ISO七层模型中第二层，其应用能够使交换机或者网桥通过构成“生成树”，在网络拓扑中动态执行“环路遍历”，通过逻辑判断网络的链路，达到网络无环路和链路冗余的目的。
　　
　　网络冗余拓扑设计与环路

　　访问文件服务器、数据库、因特网、企业内部网和企业外部网，这些对于商业成功有着关键作用。如果网络瘫痪了，生产就会蒙受损失，顾客就会不满。因此，在如今的网络工程设计中，冗余设计是考验一个网络稳定的关键环节，链路冗余使网络具有了容错功能，但如何在冗余设计中避免“网络环路”的危害呢？
　　
　　1．网络的高可用性
　　所有的网络设计者和管理者都在追寻1天24小时，1周7天都能正常运行的计算机网络。但达到100%正常运行是几乎不可能的，所以99.999%（即“5个9”）的可靠性则是一些公司设定的目标。这意味着平均每30年才有1天的故障时间，平均每4000天才有1小时的故障时间，平均每年只有5.25min的故障时间。此外，对许多企业（如金融机构、医院、ISP等）而言，如果发生这些故障，则会带来巨大的商业损失。
　　
　　达到99.999%的可靠性的目标需要极其可靠的网络。就本章而言，网络的可靠性来源于可靠的设备和可以容忍故障和错误的网络设计，为了屏蔽故障，网络应当设计成能够快速收敛。
　　
　　部分局域网在早期的建设中，由于成本的原因并未在设计中考虑冗余问题，而在后期优化工作中则需从网络链路和网络设备两方面着手。条件允许的话最好能够提供不同物理方向的双归属、双路由保护。设备的冗余是指采用冗余配置的单机或多台设备互为热备份，但是一般情况下多台设备互为热备份的方式比较昂贵。因此，生成树技术存在着很大应用需求市场。
　　
　　2．冗余拓扑
　　
　　冗余拓扑（Redundant Topologies）的目标是消除由于单点故障引起的网络中断。这就和我们每天上班途经的公路一样，如果正在进行道路维修的话，我们同样可以通过绕行来到达目的地。如图8-1中所示，网段2中的所有客户端在交换机出现故障时，网络应用不会受到影响。交换机A如果出现故障，网络流量依然可以通过交换机B到达服务器和路由器。
　　
　　
图8-1  冗余拓扑网络
　　
　　
　　容错性通过冗余来实现。冗余指的是多于和大于一般情况和正常情况下所应该有的冗余设计可以贯穿整个三层结构（核心、汇聚、接入），每个冗余设计都有针对性，可以选择其中一部分或几部分应用到网络中以针对重要的应用系统。万一网络中某条路径失效时，冗余链路可以提供另一条物理路径。可采用链路聚合（IEEE 802.3ad）实现“端口级”冗余，以克服某个端口或线路引起的故障；也可采用生成树协议（IEEE 802.1d）提供“设备级”的冗余连接。