在描述生成树协议(STP)的技术规格之前,您需要了解客户端发送广播数据时第2层循环如何发生。
您可能知道,第2层交换机的所有端口仅属于一个Broadcast Domain。因此,当工作站将广播流量发送到交换机时,交换机会将数据发送到除接收流量的端口之外的所有其他端口。
考虑以下示例:
广播风暴
连接到S1的计算机发出广播。S1将把广播转发到所有端口。在这种情况下,S2和S4也将接收广播流量,并将接收到的数据转发到所有其他端口。S3接收广播流量并将数据发送回S4和S2,依此类推。
您可以清楚地看到数据包将无限地围绕交换机循环。这称为广播风暴,它将阻塞网络。实际上,交换机将启动两个单独的广播风暴,它们以相反的方向循环。现在只有两种解决方案可以阻止此广播风暴。关闭交换机电源或物理断开交换机之间的链路之一。
如何通过设置STP停止广播风暴
生成树协议(STP)是一种协议,用于防止由交换机之间的环路流量引起的广播风暴。STP将帮助交换机构建整个交换网络的地图或拓扑。STP将识别环路,然后禁用或阻止不必要的端口以消除网络拥塞。
如果另一个端口发生故障,可以重新激活被阻止的端口。这使STP可以保持冗余和容错能力。但是,由于阻塞了端口以防止发生环路,因此除非使用EtherChannel,否则STP无法支持负载平衡。
STP交换机交换网桥协议数据单元(BPDU)来构建拓扑数据库。BPDU每两秒钟从所有端口转发出去。交换机使用专用的MAC多播地址0180.c200.0000发送BPDU 。
构建STP拓扑是一个多步骤过程,需要经历以下过程:
- 选择根交换机(根网桥)
- 选择根端口(RP)
- 识别指定端口(DP)
- 阻塞所需的端口以消除环路。
该根桥是STP拓扑的中心参考点。每个LAN接口都有一个称为Cost的可配置因子,该因子在1到65536之间。如果网络中存在任何VLAN,则非根交换机将为每个VLAN专用一个根端口。这始终是根桥的STP成本最低的端口。
当STP运行时,它将某些端口定义为“阻止的端口”,该端口不允许发送或接收流量。这样可以防止发生任何L2循环。
指定端口(DP)既不是阻塞端口也不是根端口(RP)。因此,交换机可以自由地从该端口发送和接收数据。请记住,根网桥的所有端口都是DP端口。