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STP生成树连载2:制服网络广播风暴

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……   1.网桥ID(Bridge ID)
  每台网桥都有一个ID表示,Bridge ID称为BID。它是由一个2字节加6字节,总共8字节组成的存储域组成,如图8-7所示。低6字节MAC地址由交换机分配好,高2字节BID为网桥优先级,范围从0~65 535,默认为32 768。
 
图8-6  生成树技术与端口阻塞(Block) 
  图8-7  网桥ID
  
   2.路径开销(Path Cost)
  IEEE 802.1D早期定义采用1 000Mbps来除以实际的带宽获得的数据作为路径开销值,但由于后来实际带宽超过1 000Mbps,得到了小数,不方便计算;后来IEEE 802.1D修正了新值,目前采用新值,如表8-1所示。
  
 

表8-1  生成树路径开销值
   
开销(IEEE修订后)
开销(IEEE修订前)
10Mbps
100
100
100Mbps
19
10
1Gbps
4
1
10Gbps
2
1

   3.桥接协议数据单元(BPDU)

 

生成树在运算选举中,还通过相互比较桥接协议数据单元(Bridge Protocol Data Units,BPDU)实现。BPDU有两种类型,配置BPDU和拓扑改变通知(TCN BPDU)。
BPDU配置消息是以以太网数据帧的格式进行传递的,采用多播MAC地址01-80-C2-00-00-00为目的MAC地址,网络中的网桥收到该地址后,能够判断出该数据帧是生成树协议的数据帧,源MAC地址域中的本网桥的MAC地址,数据帧的具体内容如表8-2所示。
 
表8-2  BPDU配置消息格式
DMA
SMA
L/T
LLC Header
Payload
n         DMA:目的MAC地址,固定的组播地址,0X0180C2000000。
n         SMA:源MAC地址,发送BPDU配置消息的桥MAC地址。
n         L/T:帧长。
n         LLC Header:配置消息固定的链接头。
n         PayLoad:BPDU数据区。
n          

提示:IEEE 802.1D指定17个多播地址,范围从0x00180c2000000~0x00180c2000010用于不同网桥版本,如果交换机端口开启STP,交换机CPU接收目标来地址0x0180C2000000~0x0180C2000010,如果STP被关闭,则认为这些多播地址为未知的。

表8-2中的Payload是BPDU的核心配置部分,具体组成信息如表8-3所示。
表8-3  BPDU值域
   
   
分 配 值
Protocol ID
2
总为0
Version
1
STP为 0 RSTP为2
Type
1
0 = 配置 BPDU 1=拓扑改变时发出的BPDU
Flags
1
LSB = 拓扑改变标志位,MSB = 拓扑改变确认标志
Root BID
8
当前的根桥ID,根桥的优先级加上MAC地址
续表
   
   
分 配 值
Root Path Cost
4
计算到根桥的路径开销
Sender BID
8
本地网桥ID,也叫指定网桥ID
Port ID
2
网桥的端口ID
Message Age
2
端口保存BPDU的一个生存期
Max Age
2
BPDU 老化时间
Hello Time
2
周期发送BPDU的间隔时间
Forward Delay
2
网桥从监听到学习状态的时间
拓扑改变BPDU(TCN BPDU),顾名思义就是拓扑改变时发出的BPDU,这是由拓扑改变的网桥发出的,与配置网桥区别在于,表8-3中的Type值为1。

 

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