交换机生成树协议对网络的作用

一、生成树协议的作用

在由交换机构成的交换网络中通常设计有冗余链路和设备。这种设计的目的是防止一个点的失败导致整个网络功能的丢失。虽然冗余设计可能消除的单点失败问题，但也导致了交换回路的产生，它会带来如下问题：

A.广播风暴

B.同一帧的多份拷贝

C.不稳定的MAC地址表

因此，在交换网络中必须有一个机制来阻止回路，而生成树协议（Spanning Tree Protocol）的作用正是在于此。

二、生成树协议的工作原理：

生成树协议的国际标准是IEEE802.1d.运行生成树算法的网桥/交换机在规定的间隔内通过网桥协议数据单元（BPDU）的组播帧与其他交换机交换配置信息，其工作的过程如下：

1. 通过比较网桥/交换机优先级选取根网桥/交换机（给定广播域内只有一个根网桥/交换机）；

2. 其余的非根网桥/交换机只有一个通向根网桥/交换机的端口，称为根端口；

3. 每个网段只有一个转发端口；

4. 根网桥/交换机所有的连接端口均为转发端口。

比如说，现在又两台交换机，一台DCRS-3926，一台是DCRS-5526，用两根双绞线使两台交换机级联，联接三台计算机，在没有使用生成树的情况下，三台计算机相互不能通信，也不能上网，就是由于网络产生环路，使计算机不能通信也不能上网，而启动生成树协议以后，避免了环路的产生，三台计算机能够通信也能上网了，这就是生成树的好处之一，避免环路的产生与广播风暴。

网络拓扑图：

启动生成树协议命令：在全局模式下：

DCRS-5526S>enab
DCRS-5526S#confi
DCRS-5526S(Config)#spanning-tree
MSTP is starting now, please wait...........
MSTP is enabled successfully.
      DCRS-5526S(Config)#

三：生成树的优先级：

1〉：：<port-priority>为端口优先级值，取值范围为0~240 之间的16 倍数，即取值范围为

0、16、32、48…240.

命令模式：接口配置模式

缺省情况：端口缺省优先级值为128.

使用指南：通过配置端口优先级可以控制端口ID，进而影响根端口、指定端口等选举。端

口优先级值越小，优先级越高。

举例：在端口0/0/2 设置优先级为32.

Switch(Config)#interface ethernet 0/0/2
Switch(Config-ethernet0/0/2)#spanning-tree port-priority 32

2〉：命令：spanning-tree priority <bridge-priority>

no spanning-tree priority

功能：设置交换机优先级；本命令的no 操作为恢复交换机的缺省优先级值。

参数：<bridge-priority>为交换机的优先级，取值范围为0~61440 之间的4096 的倍数，

即取值范围为0、4096、8192…61440.

命令模式：全局配置模式

缺省情况：交换机缺省的优先级为32768.

使用指南：通过配置交换机优先级可以改变网桥ID，进而用于根网桥、指定端口等选举。

交换机优先级值越小，优先级越高。

举例：配置交换机的优先级为4096.

Switch（Config）#spanning-tree priority 4096

四：快速生成树协议：

快速生成树协议 RSTP

生成树协议的不足是端口从阻塞到转发状态需要两倍的延时，导致网络的连通性至少要几十秒才能恢复，快速生成树算法由此产生。RSTP能够完成生成树的所有功能，不同之处是减少端口从阻塞到转发的延时，尽可能快地恢复网络连通性。