理解 RSTP

交換機MAC學習

拓撲，兩臺終端鏈接至同一臺交換機，交換機爲2層交換機，默認VLAN1 。使用PC1 ping PC2

查看交換機mac地址表

dis mac-address

PC1的MAC(5489-9821-0EA9)映射在交換機的G0/0/24端口
PC2的MAC(5489-98e1-0a25)映射在交換機的G0/0/23端口
有了這個映射條目 ，交換機就能夠把接收的幀相互進行轉發

此處還涉及到兩個概念，一個叫廣播，一個叫單播。所謂廣播，既廣而播之，單播爲定向。
交換機加電，加載IOS後，MAC條目都爲空。當PC1 ping PC2 時，交換機端口接收到包後就會發起廣播，尋找PC2的MAC地址。咱們在PC2就會看到廣播包，PC2將信息返給交換機。經過這樣一個問尋，就創建起了MAC地址列表。PC1 與 PC2 在之後的通訊過程當中就能夠直接看到對方，而無需再進行廣播。

環路

二層交換中會涉及到一個很是通用的概念，環路。即交換機產生了環路，環路會致使MAC學習混亂以及廣播風暴產生 ，致使網絡不可用。終其原理就是會在不一樣的端口學習到同一個MAC地址，致使交換機沒法正常處理，就會反覆的學習。沒法到達終態，很是吃資源。
拓撲

兩臺交換機關閉STP，模擬環路。

sys
stp diable

在console界面，最顯著特徵就是會有mac flapping提示，表示有環路存在

開啓RSTP

RSTP 是STP的加版 ，須要設置主根。將SW01設置爲主根
sw1配置以下:

stp enable 
stp mode rstp
stp root primary

sw2 sw3都開啓生成樹

stp enable
stp mode rstp

sw01 爲主根

sw01,02,03 的端口狀態以下，sw02端口有阻塞，若是環路中其它端口發生了變化 ，down掉，sw02的端口就會放開，保證鏈路的暢通。

STP 原理

概念

一、BPDU，橋接協議數據單元 ，用於存儲生成樹信息，並經過組播在交換機之間傳遞。BPDU傳遞的時間間隔默認爲2S
二、Bridge ID，用於選舉根交換機，由橋優先級和MAC組成。可配範圍:0-65535

-------[CIST Global Info][Mode RSTP]-------
CIST Bridge         :0    .4c1f-cc05-4633

BID的規則 ，優先比較橋ID，橋ID越小優先級越高。若是優先級相同，則次比MAC地址，值越小優先級越高。
Port Cost，端口開銷，華爲說法，數據從端口發出時的開銷，接收無開銷。帶寬越高，開銷越小，帶寬與開銷成反比。開銷值能夠自定義（實驗能夠，但實際環境不建議，根據實際狀況來決定）
三、Root Port，根端口，離根交換機最近的端口，到根路徑開銷最小。
根路徑開銷(root path cost)，非根交換機到根交換機最小開銷路徑

四、Desinged Port，轉發根交換機數據的端口

五、Alternate Port, 預備後補端口，實際上就是已經沒有實際數據轉發的端口，阻塞端口

端口狀態

Forwarding 轉發狀態 ，正常學習MAC,正常的端口狀態
Learning 只處理bpdu，不轉發流量，但正常學習MAC
Discarding 丟棄狀態，不轉發數據流量 ，只接收bpdu信息

stp如今沒有用的，5種端口狀態基本瞭解便可

根橋選舉

前提: 全部交換機的鏈路都相同，鏈路的帶寬一致。
1>根橋選舉
在SW01上執行了,stp root primary ，根優先級便設置爲了0。優先級最高，那一定產生兩個DP端口。


2>RP端口選舉
根據RP端口定義，到根路徑開銷最小非根交換機的端口爲root port。經過拓撲，咱們能夠查看到SW02的G0/0/1到根交換機的開銷最小（直連） SW03的G0/0/2到根交換機的開銷最小，選舉爲根端口。


3>選舉指定端口、阻塞端口
如今只剩下最後一段鏈路，SW2和SW3。端口抓包ROOT PATH COST都同樣，此處使用了20000的值。那比較橋ID，SW3的梆ID最小。優先級高選舉爲DP端口，另外一側則爲ALER端口(discarding)

技巧：
根端口的選擇：把本身放到非根橋交換機的位置，沿着每一個端口可到達根橋，累加途經的帶寬開銷，開銷最小的那個端口勝出，便是根端口。

指定端口的選擇：把本身放在鏈路的中點，從鏈路的中點開始沿着兩個不一樣方向的端口到達根橋，累計途經的帶寬開銷，開銷最小的那個端口勝出，便是指定端口。