HCIE-RS面試--BPDU的分類，週期，由誰發送

BPDU的分類，週期，由誰發送

STP中的橋ID（根橋ID,自身橋ID），路徑開銷，端口ID等信息，都經過BPDU協議報文傳輸。即四要素。

STP中包含兩種BPDU類型，配置BPDU和TCN BPDU，TC BPDU（topology change,拓撲變化）和TCA BPDU（topology change ack，拓撲變化確認） 都是配置BPDU的一種。屬於配置BPDU中不一樣的flag置位。

• 配置BPDU是一種心跳報文只要端口使能STP，則配置BPDU就會按照hello time 定時器規定的時間間隔從指定端口發出。
• TCN BPDU是在設備檢測到網絡拓撲發生變化才發出的。

BPDU報文被封裝在以太網數據幀中，目的MAC是組播MAC：01-80-C2-00-00-00，length字段指後續數據的字節長度，但不包括CRC字節，後面是LLC頭，LLC以後是BPDU報文頭（在data中）。

一、配置BPDU

在初始化過程當中，每一個橋都主動發送配置BPDU，可是在網絡拓撲穩定後，只有根橋主動發送配置BPDU，其餘橋在收到上有傳來的配置BPDU後，才觸發發送本身的配置BPDU。

配置BPDU的長度至少35字節，包括橋ID，路勁開銷，端口ID等參數。

只有當發送者的BID或者端口的PID兩個字段中至少有一個和本橋接收端口不一樣,BPDU報文才會被處理，不然丟棄，這樣避免了處理和本端口信息一致的BPDU報文。

配置BPDU在3種狀況下產生：

• 只要端口使能STP，則配置BPDU就會按照HelloTime定時器規定的時間間隔從指定端口發出。
• 根端口收到配置BPDU時，若是優先級比本身的配置BPDU高，就會根據收到的配置BPDU中攜帶的信息更新本身的BPDU，並從指定接口向下遊發送，不然丟棄該配置BPDU。
• 指定端口收到比本身差的配置BPDU時，會馬上向下遊設備發送本身的BPDU。

重要字段

hello time

容許STP協議的設備發送配置消息BPDU的時間間隔，用於設備檢測鏈路是否存在故障。設備每隔hello time 時間會向周邊的設備發送hello報文，以肯定鏈路是否存在故障。當網絡拓撲穩定後，該計時器的修改只有在根橋修改後纔有效。TCN BPDU的發送不受這個計時器的管理。

forward delay

設備狀態遷移的延遲時間。鏈路故障會引起網絡從新進行生成樹的計算，生成樹的結構將發生相應的變化。不太重新計算獲得的新配置消息沒法馬上傳遍整個網絡，若是新選出的根端口和指定端口當即就開始數據轉發的話，可能會形成臨時環路。STP採用了一種狀態遷移機制，新選出的根端口和指定端口要通過2倍的forward delay延時後才能進入轉發狀態，這個延時保證了新的配置消息傳遍整個網絡，從而防止了臨時環路的產生。forward delay timer指一個端口處於listening和learning狀態的各自持續時間，默認各15秒。

Message Age

該BPDU的消息年齡。
等於從根橋發送到當前橋接收到BPDU的總時間（包括傳輸時延），若是配置BPDU是根橋發出的，則MessageAge爲0。實際實現中，配置BPDU報文通過一個橋，MessageAge增長1.

max age

端口的BPDU報文老化時間，可在根橋上經過命使人爲改動老化時間。Max Age經過配置BPDU報文的傳輸，可保證Max Age在整網中一致。運行STP協議的網絡中非根橋設備收到配置BPDU報文後，報文中的Message Age和Max Age會進行比較：

• 若是Message Age 小於或等於Max Age，則該非根橋設備繼續轉發配置BPDU報文。
• 若是Message Age 大於Max Age,則該配置BPDU報文將被老化。該非根橋設備直接丟棄該配置BPDU，能夠認爲網絡直徑過大，致使根橋鏈接失敗。

其餘字段

• rootidentifier ：當前根橋BID
• rootpathcost：本端口累計到根橋的開銷。
• bridge identifier：本交換設備的BID。
• port identifier：發送該BPDU的端口ID。
• BPDU Type：當前BPDU類型：
  0x00：配置BPDU。
  0x80：TCN BPDU。
• Flags：網絡拓撲變化標誌：
  最低位=TC（Topology Change，拓撲變化）標誌。
  最高位=TCA（Topology Change Acknowledgment，拓撲變化確認）標誌。

  二、TCN BPDU

  指在下游拓撲發生變化時向上遊發送拓撲變化通知，直到根橋，通知根橋下發TC BPDU。
  TCN BPDU內容比較簡單，只有三個字段：協議號、版本、類型。其中類型的固定值位0X80，長度只有4個字節。

  TCN BPDU在兩種狀況下產生：

• 端口狀態變爲Forwarding狀態；
• 指定端口收到TCN BPDU，複製TCN BPDU併發往根橋。