在STP中如何选择根桥?


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STP / RSTP如何确定根桥是哪个桥,以及如何选择到根桥的路径?


OP是否指的是基于802.1w标准的单实例RSTP或基于vlan的RSTP(例如Cisco的扩展),它们可以通过单独的生成树实例产生多个根桥?
generalnetworkerror

我指的是STP / RSTP,而不是MSTP或PVSTP,尽管它们的工作原理几乎相同,但仅适用于每个VLAN(或其组)。

Answers:


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不确定您对交换树和生成树了解多少,但是基本上在启动所有交换器时都声称它们是根。所有交换机都发送包含优先级和BID(网桥ID)的BPDU(网桥协议数据单元)。

BID为8个字节长。6个字节用于网桥的MAC地址。12位用于指示VLAN,这称为扩展系统ID。4位用于设置优先级。较低的优先级意味着优先于较高的优先级。优先级设置为4096的倍数。

如果优先级有关系,则最低的MAC地址将确定哪个网桥成为根。

为了选择到根的路径,需要计算到根的成本。当BPDU从根的下游传播时,成本增加了。802.1D-1998(旧版STP)的FastEthernet接口成本为19。较新的标准802.1D-2004定义FastEthernet的成本为200000。

如果存在成本限制,则选择来自BID最低的交换机的BPDU。如果这也是一个平局(到同一交换机的多个链接),则端口ID起作用。端口ID也来自上游交换机,并且由端口优先级和标识接口的端口ID组成。默认端口优先级为128。

生成树有很多内容,但这是基本步骤。


桥优先级(16位)设置为4096的倍数,因为它由另一个桥优先级(最左边的4位)和扩展的系统ID(最右边的12位)组成。因此4位网桥优先级实际上始于从右数起的第13位,即4096 = 2 ^ 12。
user1534664

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您正在询问STP理论:

https://zh.wikipedia.org/wiki/Spanning_Tree_Protocol

但是基本思想是每个交换机都有一个网桥ID,它是其优先级和MAC地址的组合。默认情况下,所有交换机都将32768用作优先级,因此默认情况下,MAC最低的交换机将充当根网桥。您可以通过调整优先级来进行操作,因为默认的根网桥可能不是您要充当根网桥的根网桥。您将根据第2层设计以及第2层流量最多通过的位置来决定将哪个交换机用作根交换机。

到根路径的成本是所讨论的端口与根桥上相关端口之间的链接成本之和。链接速度越快,成本越低。因此,十个跳到1GBPS链接的根将产生40(4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4)的端口成本,而单个10MBPS链接将为100。因此,根端口将是连接到1GBPS链接的链接。

您还可以操纵每个VLAN的STP路径和根。上面的链接将帮助您入门。它可以像您想要的那样复杂。


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为了避免在此处重复答案并提出最佳实践的替代观点,问题应该是“我如何预先确定根网桥,以便在故障排除之前对网络有确定性的看法?”

通过在主交换机和辅助交换机之间划分VLAN,将聚合或分发交换机设置为root。 通常,奇数个VLAN在一个交换机上被设置为根,偶数个VLAN在次交换机上,然后在另一台交换机上相反。

Sw1:
spanning-tree vlan 1,3,5,7 root primary
spanning-tree vlan 2,4,6,8 root secondary

Sw2:
spanning-tree vlan 1,3,5,7 root secondary
spanning-tree vlan 2,4,6,8 root primary

仅当他们使用PVST +或MST且其实例映射为所示时,您的答案才有意义,而不是OP所示的STP / CST或RSTP,在这种情况下,它可能会引起问题。假设您的L2中只有两个根网桥也很简单,但是,这是一个很好的示例,说明如果可以这样做,如何使故障排除变得简单(许多网络已经成长/发展到多个根网桥,如果不重新配置网络中的VLAN,则偶数/奇数在流量流意义上是行不通的。
YLearn

假设Cisco 生成树模式quick-pvst配置显示了具有show spanning-tree的 “启用了生成树的协议rstp” ,那么如何通过RSTP来确定OP是否不打算使用Cisco的Rapid PVST?我承认我的回答集中在Cisco“快速pvst”配置上。您能否解释一下您指出的可能会造成的问题?
generalnetworkerror

您可能是正确的,但是由于OP特别是STP(又名CST)和RSTP,因此它似乎表示标准的生成树实现。关于问题,对于STP / CST和RSTP(不增加Cisco对RSTP的PVST +修改),您只能具有一个拓扑,因此针对不同的VLAN集使用两个不同的根网桥将导致网络中的转发状态不一致。
YLearn

几乎所有供应商都按VLAN实施RSTP。
2013年

对此的一个警告是,在第3层交换机上,HSRP / VRRP主节点必须与STP主节点匹配,否则您会遇到麻烦。而且,根主节点/辅助节点并不是真正的确定性。该命令会将STP优先级更改为特定于交换机的值,但不保证该交换机是主要交换机还是次要交换机,因为优先级更低的交换机可能已经存在或以后添加。
罗恩·莫平
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