华为生成树协议(STP/RSTP/MSTP)知识总结及案例习题

admin 1706 2025-07-22 22:40:29

📘 生成树协议(STP/RSTP/MSTP)知识点总结✅ 一、生成树协议背景与必要性🌐 为什么需要生成树?二层冗余网络中会形成环路,引发:广播风暴(Broadcast Storm)MAC地址漂移(MAC Flapping)帧循环转发导致设备负载异常STP 的作用:动态检测网络环路选举端口进行阻塞,形成无环树型结构网络发生变化后自动重新计算拓扑✅ 二、STP核心概念与组成要素📍 Bridge ID(BID)每台交换机的唯一标识,格式:桥优先级(16bit)+ MAC地址(48bit)数值最小者成为根桥(Root Bridge)📍 Cost(开销)接口到根桥的路径代价,速率越高 Cost 越小支持三种计算标准(IEEE 1998、IEEE 2001、华为推荐值)📍 RPC(Root Path Cost)路径总Cost累加值,用于比较最佳路径📍 Port ID(接口ID)结构:4bit 优先级 + 12bit 接口号📍 BPDU(桥协议数据单元)配置BPDU:用于拓扑发现与端口角色选举TCN BPDU:用于通知拓扑变化✅ 三、STP拓扑计算过程📘 步骤如下:选举根桥(BID最小)每台非根桥选举根端口(Root Port)每条链路上选出指定端口(Designated Port)非根/非指定端口 → 阻塞状态📐 比较BPDU规则:根桥ID最小根路径开销最小网桥ID最小接口ID最小✅ 四、STP接口五种状态迁移流程状态

描述

Blocking

接口阻塞状态,不转发,不学习

Listening

正在参与生成树计算,收发BPDU

Learning

学习MAC地址但不转发帧

Forwarding

正常转发帧并学习MAC

Disabled

接口down,无功能

典型收敛时间:30~50秒

✅ 五、RSTP(快速生成树协议)改进点改进项

描述

收敛速度更快

端口角色+状态合并

新增接口角色

替代端口(Alternate)+ 备份端口(Backup)

状态简化为3种

Discarding / Learning / Forwarding

支持边缘端口

直接进入Forwarding状态(用于终端)

✅ 六、MSTP与VBST(多生成树)🔁 MSTP(IEEE 802.1s)多实例、多VLAN映射,实现流量负载均衡与快速收敛每棵生成树实例MSTI独立维护拓扑不同VLAN → 映射到不同实例🔀 VBST(华为私有增强)每个VLAN一棵生成树,适合大规模园区负载均衡需求✅ 七、生成树基础配置命令(Huawei)代码语言:bash复制# 设置为根桥

[Huawei] stp root primary

# 设置为备份根桥

[Huawei] stp root secondary

# 设置优先级(越小越优先)

[Huawei] stp priority 0

# 配置路径开销计算标准

[Huawei] stp pathcost-standard dot1t

# 设置接口开销

[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] stp cost 200

# 启用STP

[Huawei] stp enable✅ 八、典型案例分析📋 案例1:配置三台交换机STP消除环路SW1设为根桥(优先级0)SW3阻塞端口 GE0/0/22代码语言:bash复制[SW1] stp mode stp

[SW1] stp enable

[SW1] stp priority 0

[SW2] stp priority 4096

[SW3] display stp brief结果:SW3对应端口状态显示 ALTE DISCARDING,即被阻塞。

✅ 九、补充知识点💥 拓扑变化带来的MAC表错误由于STP收敛慢,可能导致通信失败TCN BPDU通过触发刷新 MAC 表解决⚠ STP缺陷所有VLAN共用一棵树,无法负载均衡✅ 十、本章总结内容

要点

环路危害

广播风暴、MAC漂移

STP核心流程

根桥、根接口、指定接口、阻塞端口

状态机制

Blocking→Listening→Learning→Forwarding

RSTP优势

快速收敛、角色细化、边缘端口

MSTP/VBST意义

实现 VLAN 层级的链路负载均衡与资源优化

以下是基于《第9章 生成树协议(STP/RSTP/MSTP)》整理的配套章节练习题(含答案与解析),涵盖选择题、判断题、简答题与图解题,适用于考试复习与实操训练。

🧪 第9章:生成树协议 配套练习题✅ 一、选择题(每题2分)代码语言:bash复制1. STP 协议的主要作用是:

A. 限制广播帧发送范围

B. 防止数据包丢失

C. 防止二层网络环路

D. 加快链路收敛速度

✅ **答案:C**

2. 生成树中,用于标识一台交换机身份的字段是:

A. MAC地址

B. IP地址

C. Bridge ID

D. Port ID

✅ **答案:C**

3. 在STP收敛过程中,最终负责转发数据帧的端口是:

A. Root Port

B. Designated Port

C. Backup Port

D. Disabled Port

✅ **答案:B**

4. RSTP中,以下哪项属于新增端口角色:

A. 根端口

B. 替代端口(Alternate)

C. 指定端口

D. 非指定端口

✅ **答案:B**

5. 默认情况下,Bridge ID的优先级值是:

A. 0

B. 1

C. 32768

D. 4096

✅ **答案:C**✅ 二、判断题(每题1分)代码语言:baSH复制1.(✔)STP协议可以自动阻断冗余链路以防止环路。

2.(✘)所有端口默认处于Forwarding状态。

3.(✔)根桥的Root Path Cost为0。

4.(✔)RSTP支持边缘端口直接进入Forwarding状态。

5.(✘)RSTP仍然保留STP的五个状态。✅ 三、简答题(每题5分)简述生成树协议的核心计算步骤。

参考答案:选举根桥(BID最小者)每台非根桥选出一条到根桥的最短路径 → 根端口每条链路上选择唯一的指定端口 → 提供转发路径其余端口转入阻塞状态避免环路请说明RSTP相比STP有哪些主要优势?

参考答案:提高网络收敛速度引入新的端口角色(替代、备份端口)三种状态简化(Discarding / Learning / Forwarding)支持边缘端口配置(Edge Port)✅ 四、图解题(每题10分)题目:请参考下图拓扑,回答以下问题:

代码语言:bash复制 [SW1]

/ \

GE0/0/1 GE0/0/2

/ \

[SW2]——GE0/0/3——[SW3]若SW1为根桥,请判断:SW2 和 SW3 哪个端口将成为根端口?哪个端口将进入阻塞状态?请说明阻塞端口的选择依据。参考答案:

SW2 的 GE0/0/1、SW3 的 GE0/0/2 将成为根端口;SW3 的 GE0/0/3(与SW2相连)将进入阻塞状态;阻塞依据:该链路上SW3与SW2都不是根桥,比较BID、RPC、Port ID 后SW3被选为阻塞端口以消除环路。

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