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STP工作流程抓包理解

发布时间 2023-09-08 17:35:24作者: 搞笑一下

实验1

拓扑：

配置

华为默认启用mstp生成树协议， 将所有的交换机更改为stp，且修改LSW1和LSW2的桥优先级

LSW1

<Huawei>sys
[Huawei]sys LSW1
[LSW1]stp mode stp \将生成树协议改成stp
[LSW1]stp priority 0 \设置桥优先级为0

LSW2

<Huawei>sys
[Huawei]sys LSW2
[LSW2]stp mode stp
[LSW2]stp priority 4096 \设置桥优先级为4096

LSW3

<Huawei>sys
[Huawei]sys LSW3
[LSW3]stp mode stp

LSW4

<Huawei>sys
[Huawei]sys LSW4
[LSW4]stp mode stp

LSW5

><Huawei>sys
[Huawei]sys LSW5
[LSW5]stp mode stp

工作流程

  • 一.选举根桥
    当交换机开启STP协议，启动后会发送配置BPDU，最后根据收到的配置BPDU中的谁的桥ID最小，被选举为根桥，桥ID由桥优先级+MAC地址组成，LSW1的桥优先级最小，所以成为根桥，LSW1可以查看验证,发现根桥的桥ID就是自己的桥ID

[LSW1]dis stp
-------[CIST Global Info][Mode STP]-------
CIST Bridge :0 .4c1f-cc3b-23d8
Config Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
Active Times :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
CIST Root/ERPC :0 .4c1f-cc3b-23d8 / 0 总根的桥ID，和到总根的开销
CIST RegRoot/IRPC :0 .4c1f-cc3b-23d8 / 0 域根的桥ID，和到域根的开销
CIST RootPortId :0.0
BPDU-Protection :Disabled
TC or TCN received :15
TC count per hello :0
STP Converge Mode :Normal
Time since last TC :0 days 0h:2m:22s
Number of TC :13
Last TC occurred :GigabitEthernet0/0/2

  • 二. 非根交换机选举根端口（RP）
    根交换机到LSW2的GE0/0/1口RPC为20000，GE0/0/2口的RPC为40000，GE0/0/3口的RPC为60000，RPC的计算方式为，根桥到接口路径上所有入接口的开销之和，RPC最小的为根端口，GE0/0/1成为根端口，具体路径如下
    image

[LSW2]dis stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE ge0/0/1为根端口
0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE

LSW3的根端口选举参考LSW2

LSW3的根端口选举，LSW4的1口开销和2口RPC一样，所以根据上行交换机的BID比较选举，LSW2的桥优先级高于LSW3所以LSW4的1口成为根端口
image

[LSW4]dis stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE GE0/0/1为根端口
0 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE

LSW5的1口和2口的RPC一样，且上行的BID一样，则比较上行的PID，PID由端口优先级+端口编号组成，端口默认优先级都是128，相同，所以比较端口编号谁更小，1口的上行端口编号为4，小于2口的上行端口编号5，所以1口为根端口
image

[LSW5]dis stp b
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE GE0/0/1为根端口
0 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE

选举完根端口后拓扑如下
image

  • 三.选举指定端口

甚于除了RP的接受都会发送最优BPDU给对端接口，再经过计算得出指定端口
根桥的端口都为指定端口
[LSW1]dis stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE

LSW2的GE0/0/2的最优BPDU和LSW3的GE0/0/2口的最优BPDU比较，经过比对RPC相同，则比较本交换机的桥ID，LSW2的桥ID比LSW3的桥ID小，所以LSW的GE0/0/2口为指定端口,LSW2的ge0/0/3口和SW4的ge0/0/1口比较最优BPDU，LSW3的最优BPDU的RPC小于LSW4，所以LSW2的GE0/0/3口为指定端口

[LSW2]dis stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE GE0/0/2为指定端口
0 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE GE0/0/3为指定端口

LSW4的GE0/0/2口和LSW3的GE0/0/3比较最优BPDU，LSW3的3口的最优BPDU的RPC小于LSW4的，所以LSW3的3口为指定端口

[LSW3]dis stp b
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE 3口为指定端口
0 GigabitEthernet0/0/4 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/5 DESI FORWARDING NONE

LSW3的最优BPDU的RPC比LSW5的最优BPDU的RPC小，所以LSW3的ge0/0/5和ge0/0/4口为指定端口

[LSW3]dis stp b
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/4 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/5 DESI FORWARDING NONE

指定端口选举完成后如下
image

  • 4.预备端口选举

将不是指定端口和根端口的端口设置为预备端口,最后STP的端口角色情况如下

image

实验二

拓扑:

image

配置

设置LSW1的桥优先级，使LSW1为根桥，并更改LSW1和LSW2的生成树模式为stp
LSW1配置

<Huawei>sys
[Huawei]sys LSW1
[LSW1]stp mode stp
[LSW1]stp priority 0

LSW2配置

<Huawei>sys
[Huawei]sys LSW2
[LSW2]stp mode stp

工作流程

查看LSW1和LSW2的stp端口角色情况

[LSW1]dis stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE

[LSW2]dis stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/3 ALTE DISCARDING NONE

LSW1由于桥优先级最小，所以未根桥，在选举根端口时，LSW2的3口和2口到根桥的开销一样，所以对比对端交换机的BID，也相同，则比较对端的PID，也相同，最后比较本交换机的PID，ge0/0/2口和ge0/0/3口的PID默认优先级相同，则比较端口编号，2口的编号比3口小，所以2口为指定端口

实验三

拓扑

image

配置

LSW1的优先级为0，配置LSW1和LSW2的生成树模式STP
LSW1的配置

<Huawei>sys
[Huawei]
[Huawei]sys LSW1
[LSW1]stp mode stp
[LSW1]stp priority 0

LSW2的配置

<Huawei>sys
[Huawei]sys LSW2
[LSW2]stp mode stp

工作流程

查看STP端口角色

[LSW1]dis stp b
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE

[LSW2]dis stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/3 BACK DISCARDING NONE

LSW1的桥优先级最小所以为根桥，LSW2的ge0/0/1的RPC最小，所以GE0/0/1为根端口，GE0/0/2和GE0/0/3需要选举出来一个指定端口，GE0/0/2和GE0/0/3的RPC相同，则比较BID，也相同，最后比较PID，GE0/0/2和GE0/0/3口的端口优先级默认都为128相同，则比较端口编号，2口比3口编号小，所以2口为指定端口