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STP(Spanning Tree Protocol)生成树协议简介
 
来源:xjh  编辑:xjh  2015-03-02

STP(Spanning Tree Protocol)是生成树协议的英文缩写。该协议可应用于在网络中建立树形拓扑,消除网络中的环路,并且可以通过一定的方法实现路径冗余

即:既要建立链路冗余备份,还要避免网络环路。

该协议的原理是按照树的结构来构造网络拓扑,消除网络中的环路,避免由于环路的存在而造成广播风暴问题。

生成树协议运行生成树算法(STA)。生成树算法很复杂,但是其过程可以归纳为以下三个部分。

(1)选择根网桥

(2)选择根端口

(3)选择转发端口

生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的单点故障、网络回环,解决成环以太网网络的“广播风暴”问题,从某种意义上说是一种网络保护技术,可以消除由于失误或者意外带来的循环连接。STP也提供了为网络提供备份连接的可能,可与SDH保护配合构成以太环网的双重保护。

但是,由于协议机制本身的局限无法满足电信级的要求:

1、STP保护速度慢,当网络拓扑发生改变的时候,生成树协议需要50-52秒的时间才能完成拓扑收敛。(即使是1s的收敛速度也无法满足电信级的要求),如果在城域网内部运用STP技术,用户网络的动荡会引起运营商网络的动荡。

2、不能提供负载均衡的功能。当网络中出现环路的时候,生成树协议简单的将环路进行Block,这样该链路就不能进行数据包的转发,浪费网络资源。

RSTP(rapid spanning Tree Protocol )快速生成树协议,是从STP发展过来的,这种协议在网络结构发生变化时,能更快的收敛网络。其实现基本思想一致,但它更进一步的处理了网络临时失去连通性的问题。

MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)多生成树协议,是把IEEE802.1w 的快速生成树(RSTP)算法扩展而得到的,多生成树提出了域的概念,在域的内部可以生成多个生成树实例,并将VLAN关联到相应的实例中,每个VLAN只能关联到一个实例中。这样在域内部每个生成树实例就形成一个逻辑上的树拓扑结构,在域与域之间由CIST实例将各个域连成一个大的生成树。各个VLAN内的数据在不同的生成树实例内进行转发,这样就提供了负载均衡功能。

MSTP具有相同的MST配置信息,并且具有完全一致的VLAN-实例映射关系同时运行MSTP协议的桥组成一个域。每个域的内部有一个主实例,成为IST(Internal Spanning Tree),域和域之间有CST(Common Spanning Tree)连接,这样整个网络拓扑就有CST和IST功能组成了一个树形拓扑,这个树就是CIST(Common and Internal Spanning Tree)。

总之,MSTP 技术可以认为是 STP 和 RSTP 技术升级版本,除了保留低级版本的特性外,MSTP 考虑到网络中 VLAN 技术的使用,引入了实例和域的概念。利用 MSTP 除了可以实现网络中的冗余链路外,还能够在实现网络冗余和可靠性的同时实现负载均衡。



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