STP的根端口与指定端口

前言

    本文的资料来源于互联网&＃xff0c;因初学CCNA&＃xff0c;对学习指南中所讲的概念晦涩难懂&＃xff0c;于是网上搜索这些资料&＃xff0c;终于理解了大半&＃xff0c;为对其他学者有益&＃xff0c;故专门整理出来。

    定义&＃xff1a;

根端口&＃xff08;RP)&＃xff1a;指直接连到根桥的链路所在的端口&＃xff0c;或者到根桥的路径最短的端口。如果有多条链路到根桥&＃xff0c;就通过检查每条链路的的带宽来决定端口的开销&＃xff0c;开销最低的端口就成为根端口。如果多条链路的开销相同&＃xff0c;就使用桥ID小的那个桥。如果多条链路来自同一设备&＃xff0c;就使用端口号最低的那条链路。

指定端口&＃xff08;DP)&＃xff1a;有最低开销的端口就是指定端口&＃xff0c;指定端口被标记为转发端口。

首先要记住六点&＃xff1a;

1. 根桥负责维护网络拓扑&＃xff0c;根桥的所有端口都是指定端口

2. 选择根端口和制定端口的BPDU帧总是从根桥的所有端口向外发

3. 选举指定端口&＃xff0c;站在链路上比较所有端口发送的BPDU

4. 选举根端口&＃xff0c;站在桥上比较所有端口接收的BPDU(接收的BPDU&＃43;本接收端口线路带宽的cost)

5. 交换机接收BPDU时开销值增加&＃xff0c;发送BPDU时开销值不变

6. 选举过程&＃xff1a;选举根桥——>根端口——>指定端口——>其余为阻塞端口

    实例1&＃xff09;

    选举步骤&＃xff1a;

1&＃xff09;当选举根桥之后&＃xff0c;就会选举从非根桥到根桥最小的开销的端口即根端口。而选举根端口跟path cost有关系&＃xff08;每经过一个交换机的入接×××换机知道自己是多少带宽的因此能够检测到path cost比如10G是2, 1G是4, 100Mb是19&＃xff09;&＃xff0c;当switch3收到了从switch4过来的config bpdu它的path cost是19&＃43;100&＃61;119.从switch2过来的是19&＃43;19因此switch3的3/37成为根端口。

2&＃xff09;之后会选择switch3和switch4这段链路到达根桥开销最小的端口即指定端口。switch3的2/25从switch4收到的cost是19&＃xff0c;switch4的3/25从switch3收到的cost是38。注意这个时候是在不加入switch3 switch4之间的cost时进行比较&＃xff08;站在链路上看&＃xff09;。由于switch4发送的BPDU的19小于switch3发送的BPDU的38因此这个是switch4的3/25是designed port switch3的2/25是ndport被block&＃xff01;&＃xff01;

实例2&＃xff09;

    根桥是SWC&＃xff0c;根端口&＃xff08;RP)有SWA的Fa0/1、SWBGi0/1、SWDGi0/2&＃xff0c;指定端口&＃xff08;DP)有SWD的Gi0/1口&＃xff0c;这些都没什么问题&＃xff0c;主要问题在SWA-SWB这个链路上的指定端口的选择:

站在链路上&＃xff0c;往左走开销是19(带宽100Mb&＃xff09;&＃xff0c;往右走开销是19(带宽100Mb&＃xff09;&＃43; 4(带宽1Gb&＃xff09;&＃61; 23&＃xff0c;所以链路左边的端口胜出&＃xff0c;它就是指定端口&＃xff08;DP&＃xff09;了&＃xff0c;那么右边的端口Gi0/2则变成阻塞状态。

技巧&＃xff1a;

根端口的选择&＃xff1a;把自己放到非根桥交换机的位置&＃xff0c;沿着每个端口可到达根桥&＃xff0c;累加途经的带宽开销&＃xff0c;开销最小的那个端口胜出&＃xff0c;即是根端口。

指定端口的选择&＃xff1a;把自己放在链路的中点&＃xff0c;从链路的中点开始沿着两个不同方向的端口到达根桥&＃xff0c;累计途经的带宽开销&＃xff0c;开销最小的那个端口胜出&＃xff0c;即是指定端口。

实例3&＃xff09;

第一步&＃xff0c;选举根桥。优先级一样&＃xff0c;比较MAC地址&＃xff0c;SW1为根桥。

第二步&＃xff0c;选举每台非根桥交换机上的根端口&＃xff0c;比较接收到的BPDU(BPDU由根桥发出&＃xff0c;即SW1发出)&＃xff1a;

SW2&＃xff1a;从f0端口收到的BPDU代价为19&＃xff1b;从f1端口收到的BPDU代价为19&＃43;4&＃43;19&＃61;42&＃xff1b;因此f0端口为根端口。

SW3&＃xff1a;从g0端口收到的BPDU代价为19&＃43;19&＃61;38&＃xff1b;从g1端口收到的BPDU代价为19&＃43;4&＃61;23&＃xff1b;因此g1端口为根端口。

SW4&＃xff1a;从g0端口收到的BPDU代价为19&＃xff1b;从g1端口收到的BPDU代价为19&＃43;19&＃43;4&＃61;42&＃xff1b;因此g0端口为根端口。

第三步&＃xff0c;选举每个网段上的指定端口(Designated Port)&＃xff0c;比较发出的BPDU&＃xff1a;

SW1-SW2网段&＃xff1a;从SW1/f0口发出的BPDU代价为0&＃xff1b;从SW2/f0口发出的BPDU代价为19&＃43;4&＃43;19&＃61;42&＃xff1b;因此SW1/f0口为指定端口。

SW1-SW4网段&＃xff1a;从SW1/f1口发出的BPDU代价为0&＃xff1b;从SW4/g0口发出的BPDU代价为19&＃43;19&＃43;4&＃61;42&＃xff1b;因此SW1/f1口为指定端口。

SW3-SW4网段&＃xff1a;从SW3/g1口发出的BPDU代价为19&＃43;19&＃61;38&＃xff1b;从SW4/g1口发出的BPDU代价为19&＃xff1b;因此SW4/g1口为指定端口。

SW2-SW3网段&＃xff1a;从SW2/f1口发出的BPDU代价为19&＃xff1b;从SW3/g0口发出的BPDU代价为19&＃43;4&＃61;23&＃xff1b;因此SW2/f1口为指定端口。

第四步&＃xff0c;非根端口&＃xff0c;非指定端口即为阻塞端口(Block Port)&＃xff0c;即SW3/g0口为阻塞端口。

实例4&＃xff09;

步骤一&＃xff1a;选举根网桥

—比较四个交换机(SW1、SW2、SW3和SW4)的网桥ID,四个交换机的优先级都是32768&＃xff0c;优先级相等&＃xff0c;再比较背板MAC&＃xff0c;显然SW1的背板MAC最小&＃xff0c;所以SW1的网桥ID最小&＃xff0c;SW1是根网桥。

步骤二&＃xff1a;选举根端口

—在SW2上&＃xff1a;端口到根网桥路径开销&＃xff1a;0/1&＃61;19<0/2&＃61;19&＃43;19,所以0/1号端口是SW2的根端口。

—在SW3上&＃xff1a;端口到根网桥路径开销&＃xff1a;0/3&＃61;19<0/2&＃61;19&＃43;19,所以0/3号端口是SW3的根端口。

—在SW4上&＃xff1a;端口到根网桥路径开销&＃xff1a;0/1&＃61;19<0/2&＃61;19&＃43;19,所以0/1号端口是SW4的根端口。

步骤三&＃xff1a;选举指定端口

—在SW1-SW2的物理网段上&＃xff1a;SW1上的0/1号端口的网桥到根网桥的路径开销是0&＃xff0c;而SW2上的0/1号端口的网桥到根网桥的路径开销是19&＃xff0c;所以在SW1-SW2的物理网段上&＃xff0c;SW1上的0/1号端口是指定端口。

—在SW1—SW3的物理网段上&＃xff1a;SW1上的0/3号端口的网桥到根网桥的路径开销是0&＃xff0c;而SW3上的0/3号端口的网桥到根网桥的路径开销是19&＃xff0c;所以SW1—SW3的物理网段上&＃xff0c;SW1上的0/3号端口是指定端口。

—在SW1—SW4的物理网段上&＃xff1a;SW1上的0/2号端口的网桥到根网桥的路径开销是0&＃xff0c;而SW4上的0/1号端口的网桥到根网桥的路径开销是19&＃xff0c;所以在SW1-SW4的物理网段上&＃xff0c;SW1上的0/2号端口是指定端口。

—在SW2—SW3的物理网段上&＃xff1a;SW2上的0/2号端口和SW3上的0/2号端口的网桥到根网桥的路径开销都是19&＃xff0c;再比较两端口的发送方网桥ID,SW2上的0/2号端口的发送方网桥是32768.000d.280c.b300,而SW3上的0/2号端口的发送方网桥是32768.000d.280b.b200,所以在SW2-SW3的物理网段上&＃xff0c;SW2上的0/2号端口是指定端口。

—在SW3—SW4的物理网段上&＃xff1a;SW3上的0/1号端口和SW4上的0/2号端口的网桥到根网桥的路径开销都是19&＃xff0c;再比较两端口的发送方网桥ID&＃xff0c;SW3上的0/1号端口的发送方网桥是32768.000d.280d.b100,而SW4上的0/2号端口的发送方网桥是32768.000d.280c.b300,所以在SW3-SW4的物理网段上&＃xff0c;SW3上的0/1号端口是指定端口。

步骤四&＃xff1a;阻塞端口&＃xff08;SW3上的0/2号端口和SW4上的0/2号端口&＃xff09;

最后的STP生成拓扑图

结论&＃xff1a;在根网桥上的所有端口都是指定端口&＃xff0c;同一个交换机&＃xff08;除了根网桥&＃xff09;上的端口只能属于一种端口&＃xff0c;不可能是根端口同时兼指定端口。