1生成樹協(xié)議(STP):
生成樹協(xié)議(Spanning Tree Protocol,簡稱 STP)是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,主要用于防止以太網(wǎng)中的環(huán)路。環(huán)路會導致廣播風暴、MAC 地址表不穩(wěn)定等問題,從而影響網(wǎng)絡(luò)的正常運行。STP 通過選擇性地阻塞某些端口,確保網(wǎng)絡(luò)中只有一條無環(huán)路的路徑,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。
2.根橋(Root Bridge):
根橋是生成樹協(xié)議中所有交換機選舉出的一個橋,作為生成樹的根。根橋的選舉是基于橋 ID(Bridge ID),橋 ID 較小的交換機會被選為根橋。根橋在生成樹中起到核心作用,所有的路徑成本都是相對于根橋計算的。
3.橋 ID(Bridge ID):
橋 ID 是用于標識交換機的唯一標識符,由優(yōu)先級(Priority)和 MAC 地址(MAC Address)組成。橋 ID 越小,交換機在生成樹協(xié)議中的優(yōu)先級越高。在根橋選舉過程中,橋 ID 較小的交換機會被選為根橋。
4.根路徑成本(Root Path Cost):
根路徑成本是指從某個交換機到根橋的路徑成本。路徑成本是根據(jù)端口速率和路徑上的跳數(shù)計算的。根路徑成本越低,表示該交換機到根橋的路徑越優(yōu)。
5.端口成本(Port Cost):
端口成本是指某個端口的路徑成本,用于計算到根橋的路徑。端口成本通常根據(jù)端口的速率來確定,速率越高,成本越低。例如,10Mbps 端口的成本為 100,100Mbps 端口的成本為 19,1Gbps 端口的成本為 4。
6.指定端口(Designated Port):
指定端口是指在每個網(wǎng)絡(luò)段中,負責轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的端口。指定端口是生成樹協(xié)議中非常重要的角色,它確保了網(wǎng)絡(luò)段中的數(shù)據(jù)能夠正常轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng)絡(luò)段。
7.阻塞端口(Blocking Port):
阻塞端口是指不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的端口,用于防止環(huán)路的產(chǎn)生。阻塞端口不會轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,但會接收和處理 BPDU(Bridge Protocol Data Unit)數(shù)據(jù)包,以確保生成樹協(xié)議的正常運行。
8.轉(zhuǎn)發(fā)端口(Forwarding Port):
轉(zhuǎn)發(fā)端口是指正常轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的端口。轉(zhuǎn)發(fā)端口不僅轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包,還會學習 MAC 地址,并更新 MAC 地址表,以確保數(shù)據(jù)包能夠正確轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。
9.學習端口(Learning Port):
學習端口是指學習 MAC 地址但不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的端口。在生成樹協(xié)議的學習狀態(tài)下,端口會學習并記錄接收到的數(shù)據(jù)包的源 MAC 地址,但不會轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。這有助于建立和更新 MAC 地址表。
10.偵聽端口(Listening Port):
偵聽端口是指不學習 MAC 地址也不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的端口。在生成樹協(xié)議的偵聽狀態(tài)下,端口會接收和處理 BPDU 數(shù)據(jù)包,但不會學習 MAC 地址或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。這有助于確定網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。
11.BPDU(Bridge Protocol Data Unit):
BPDU 是生成樹協(xié)議的數(shù)據(jù)包,用于交換生成樹信息。BPDU 包含了橋 ID、根路徑成本、端口 ID 等信息,交換機通過 BPDU 來確定網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),并選舉根橋和指定端口。
12.BPDU 過濾(BPDU Filtering):
BPDU 過濾是一種安全機制,用于防止端口發(fā)送或接收 BPDU 數(shù)據(jù)包。啟用 BPDU 過濾后,端口將不會參與生成樹協(xié)議的計算,從而防止非授權(quán)設(shè)備影響網(wǎng)絡(luò)拓撲。
13.BPDU 保護(BPDU Guard):
BPDU 保護是一種安全機制,用于防止非授權(quán)設(shè)備成為根橋。當啟用 BPDU 保護的端口接收到 BPDU 數(shù)據(jù)包時,端口將自動進入錯誤禁用(Errdisable)狀態(tài),從而防止?jié)撛诘木W(wǎng)絡(luò)環(huán)路。
14.路徑選擇(Path Selection):
路徑選擇是指選擇到根橋的最佳路徑。生成樹協(xié)議通過比較路徑成本來選擇最佳路徑,路徑成本越低,路徑越優(yōu)。
15.優(yōu)先級(Priority):
優(yōu)先級是用于確定橋 ID 的優(yōu)先級值。橋 ID 由優(yōu)先級和 MAC 地址組成,優(yōu)先級越低,橋 ID 越小。在根橋選舉過程中,優(yōu)先級較低的交換機會被選為根橋。
16.MAC 地址(MAC Address):
MAC 地址是用于標識網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的唯一地址。每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有一個唯一的 MAC 地址,生成樹協(xié)議通過 MAC 地址來標識和區(qū)分不同的交換機。
17.端口優(yōu)先級(Port Priority):
端口優(yōu)先級是用于確定端口的優(yōu)先級值。在生成樹協(xié)議中,端口優(yōu)先級用于選擇根端口和指定端口,優(yōu)先級越高,端口越優(yōu)先。
18.端口狀態(tài)(Port State):
端口狀態(tài)是指端口的當前狀態(tài),如阻塞、偵聽、學習或轉(zhuǎn)發(fā)。生成樹協(xié)議通過不同的端口狀態(tài)來控制數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)和學習過程。
19.端口角色(Port Role):
端口角色是指端口在生成樹中的角色,如根端口、指定端口等。生成樹協(xié)議通過不同的端口角色來確定端口的功能和作用。
20.根端口(Root Port):
根端口是指到根橋路徑成本最低的端口。每個交換機都有一個根端口,根端口用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包到根橋,并參與生成樹協(xié)議的計算。
21.路徑成本(Path Cost):
路徑成本是指路徑的總成本,用于選擇最佳路徑。路徑成本是根據(jù)端口速率和路徑上的跳數(shù)計算的,路徑成本越低,路徑越優(yōu)。
22.生成樹算法(Spanning Tree Algorithm):
生成樹算法是用于計算生成樹的算法。生成樹算法通過比較橋 ID、路徑成本等信息,選舉出根橋和指定端口,從而形成無環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)拓撲。
23.快速生成樹協(xié)議(Rapid Spanning Tree Protocol,RSTP):
快速生成樹協(xié)議(RSTP)是生成樹協(xié)議的改進版本,提供更快的收斂時間。RSTP 通過引入新的端口狀態(tài)和角色,減少了生成樹的收斂時間,提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。
24.收斂時間(Convergence Time):
收斂時間是指網(wǎng)絡(luò)達到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間。在生成樹協(xié)議中,收斂時間是指從網(wǎng)絡(luò)拓撲變化到生成樹重新計算完成所需的時間。
25.環(huán)路(Loop):
環(huán)路是指網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包無限循環(huán)的現(xiàn)象。環(huán)路會導致廣播風暴、MAC 地址表不穩(wěn)定等問題,從而影響網(wǎng)絡(luò)的正常運行。生成樹協(xié)議通過阻塞某些端口,防止環(huán)路的產(chǎn)生。
26.環(huán)路保護(Loop Protection):
環(huán)路保護是一種機制,用于防止網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的產(chǎn)生。生成樹協(xié)議通過阻塞某些端口,確保網(wǎng)絡(luò)中只有一條無環(huán)路的路徑,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。
27.邊緣端口(Edge Port):
邊緣端口是指直接連接到終端設(shè)備的端口,不參與生成樹計算。邊緣端口通常用于連接計算機、打印機等終端設(shè)備,不會引起網(wǎng)絡(luò)環(huán)路。
28.非邊緣端口(Non-Edge Port):
非邊緣端口是指參與生成樹計算的端口。非邊緣端口用于連接交換機、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,參與生成樹協(xié)議的計算和路徑選擇。
29.鏈路聚合(Link Aggregation):
鏈路聚合是指將多個物理鏈路聚合為一個邏輯鏈路,以提高帶寬和冗余性。鏈路聚合可以提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率和可靠性,防止單點故障。
30.鏈路聚合控制協(xié)議(Link Aggregation Control Protocol,LACP):
鏈路聚合控制協(xié)議(LACP)是一種用于管理鏈路聚合的協(xié)議。LACP 通過動態(tài)協(xié)商和管理鏈路聚合,確保鏈路的穩(wěn)定性和可靠性。
31.冗余(Redundancy):
冗余是指提供備用路徑或設(shè)備以提高網(wǎng)絡(luò)可靠性的機制。通過冗余設(shè)計,可以確保在某條路徑或設(shè)備發(fā)生故障時,網(wǎng)絡(luò)仍能正常運行。
32.冗余路徑(Redundant Path):
冗余路徑是指備用的網(wǎng)絡(luò)路徑,用于提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。當主路徑發(fā)生故障時,冗余路徑可以作為備用路徑,確保數(shù)據(jù)包能夠正常傳輸。
33.冗余鏈路(Redundant Link):
冗余鏈路是指備用的網(wǎng)絡(luò)鏈路,用于提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。冗余鏈路可以防止單點故障,確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。
34.冗余設(shè)備(Redundant Device):
冗余設(shè)備是指備用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,用于提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。冗余設(shè)備可以在主設(shè)備發(fā)生故障時,接管其工作,確保網(wǎng)絡(luò)的正常運行。
35.冗余交換機(Redundant Switch):
冗余交換機是指備用的交換機,用于提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。冗余交換機可以在主交換機發(fā)生故障時,接管其工作,確保網(wǎng)絡(luò)的正常運行。
36.冗余路由器(Redundant Router):
冗余路由器是指備用的路由器,用于提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。冗余路由器可以在主路由器發(fā)生故障時,接管其工作,確保網(wǎng)絡(luò)的正常運行。
37.冗余電源(Redundant Power Supply):
冗余電源是指備用的電源,用于提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的可靠性。冗余電源可以在主電源發(fā)生故障時,提供備用電力,確保設(shè)備的正常運行。
38.冗余路徑選擇(Redundant Path Selection):
冗余路徑選擇是指選擇備用路徑的機制。生成樹協(xié)議通過冗余路徑選擇,確保在主路徑發(fā)生故障時,能夠快速切換到備用路徑。
39.冗余鏈路選擇(Redundant Link Selection):
冗余鏈路選擇是指選擇備用鏈路的機制。生成樹協(xié)議通過冗余鏈路選擇,確保在主鏈路發(fā)生故障時,能夠快速切換到備用鏈路。
40.冗余設(shè)備選擇(Redundant Device Selection):
冗余設(shè)備選擇是指選擇備用設(shè)備的機制。生成樹協(xié)議通過冗余設(shè)備選擇,確保在主設(shè)備發(fā)生故障時,能夠快速切換到備用設(shè)備。
41.冗余交換機選擇(Redundant Switch Selection):
冗余交換機選擇是指選擇備用交換機的機制。生成樹協(xié)議通過冗余交換機選擇,確保在主交換機發(fā)生故障時,能夠快速切換到備用交換機。
42.冗余路由器選擇(Redundant Router Selection):
冗余路由器選擇是指選擇備用路由器的機制。生成樹協(xié)議通過冗余路由器選擇,確保在主路由器發(fā)生故障時,能夠快速切換到備用路由器。
43.冗余電源選擇(Redundant Power Supply Selection):
冗余電源選擇是指選擇備用電源的機制。生成樹協(xié)議通過冗余電源選擇,確保在主電源發(fā)生故障時,能夠快速切換到備用電源。
44.生成樹實例(Spanning Tree Instance):
生成樹實例是指生成樹協(xié)議的一個實例。在多生成樹協(xié)議(MSTP)中,可以創(chuàng)建多個生成樹實例,每個實例對應一個 VLAN 或一組 VLAN。
45.多生成樹協(xié)議(Multiple Spanning Tree Protocol,MSTP):
多生成樹協(xié)議(MSTP)是支持多個生成樹實例的協(xié)議。MSTP 通過創(chuàng)建多個生成樹實例,可以為不同的 VLAN 或一組 VLAN 提供獨立的生成樹,從而提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和效率。
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