生成树协议 STP (Spanning Tree Protoctl) 是一种由交换机运行的、用来解决交换网络中环路问题的数据链路层协议。
环路问题的缺点
1、MAC地址表翻摆
翻摆现象:当 PC 端发送广播帧的时候,交换机将进行泛洪操作, PC 的MAC地址表中关于此帧的表项内容就会无休止的、快速的变来变去。
2、广播风暴
当发生翻摆现象的时候,交换机将对收到的帧进行泛洪操作,当大量的交换机都进行泛洪操作的时候,就会产生广播风暴的现象。广播风暴会大量消耗带宽资源和计算机处理资源(计算机每收到一个广播帧后,都会将该广播帧的载荷数据上送给网络层去处理)。
3、多帧复制
当一个环路中3台 PC, PC1端发送一个单播帧给 PC2,PC2 和 PC3 的 MAC 地址表没有这项,那么 PC1 会进行泛洪操作,会造成 PC2 收到2个同样的帧,这就是多帧复制。
环路问题的优点
1、环路可以提高网络连接的可靠性
环路网络的优点是可以提高网络连接的可靠性。当某两台终端之间的传输发生故障时候,整个网络还可以保持连通性。
环路问题的解决方法
生成树协议: Spanning Tree Protoctl
关键字
1、桥——Bridge
2、桥的 MAC 地址——Bridge MAC Address
3、桥 ID——Bridge Identifier,BID
4、端口 ID——Port Identifier,PID
STP 树的生成
在一个具有物理环路的交换网络中,交换机通过运行 STP 协议,自动生成一个没有环路的工作拓扑。该无环工作拓扑也成为 STP 树(STP Tree)。
生成过程:首先选举根桥(Boot Bridge),然后确定根端口(Root Port , RP)和指定端口(Designated Port, DP),最后阻塞备用端口(Alternate Port, AP)。
总结
解决环路问题:将环路中的一个节点确定为根节点,类似于树,帧的传播将能有效的避免上述的三个问题。