冗余-STP&交换机堆叠

目录

一.STP的作用

二：STP历史

1. STP标准产生的原因：

2. STP的起源：图论、离散数学

4. SPANNING TREE在网络中的发展

三：MSTP介绍

四：使用 MST 的位置

1.PVST+ 案例

2.标准 802.1q 案例

3.MST 案例

五：配置MSTP

1.实验目的

2. 实验拓扑

2.1 工业客户网络架构设计需求：

 2.2 乙方给出的解决办法：

3. 配置脚本

六：STP&RSTP&MSTP的关系

1.STP/RSTP的局限性

2.STP&RSTP&MSTP的对比

七：交换机堆叠概述

一.STP的作用

1. 1.为了减少网络的故障时间，网络设计中经常会采用冗余拓扑，冗余是保持网络可靠性的关键设计。
2. 2.设备之间的多条物理链路能够提供冗余路径，当单个链路或端口发生故障时，网络可以继续运行，同时冗余链路可以增加网络容量，提供流量负载分担。
3. 3.为避免产生二层交换环路，可以通过STP来管理二层冗余，STP可以让具有冗余拓扑的网络在故障发生时自动调整网络的数据转发路径。
4. 4.Cisco的 PVST+可以解决STP 不能实现负载分担的问题。STP重新收敛时间较长，通常需要30～50秒，RSTP和MSTP可以解决该问题。
5. 本文章主要介绍交换机上用于防止二层交换环路的STP、STP 防护RSTP 和 MSTP 技术的工作原理和配置，同时还讨论了交换机堆叠的问题。

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二：STP历史

1. STP标准产生的原因：

1. STP是一个针对数据链路层（二层）环路的技术。同样的，在网络层（三层）也需要环路。
2. （1） 需要环路的动机：实现设备或线路的冗余，冗余能够解决单点故障问题，这样才能保证网络更加可靠；
3. （2） 环路导致会导致哪些问题：广播风暴、多帧复用、MAC地址不稳定。二层环路产生后，广播风暴产生，帧在不断重新复制、MAC地址不断漂移，数据帧会不断增加，向滚雪球一样，越滚越大，不停歇，线路中传输的数据越来越大，最后交换崩溃，网络瘫痪，此时，交换机指示灯狂闪；
4. （3）如何解决二层环路产生的问题：STP。

2. STP的起源：图论、离散数学

1. 生成树是从图(图论）中生成的树，在含有原图的所有顶点的前提下，以最少数量的边将它们连接起来，如果我们从这些树种任意抽取一棵树那么我们可以把它叫做“统一生成树”或者“平均生成树”Uniform Spanning tree，图中边的加权值最小的那个生成树就是“最小生成树”Minimum Spanning Trfee。如下图

1. ​有向图、无向图、加权图、非加权图、循环图、非循环图、连通图 非连通图
2. 怎样的图才是一个树结构呢？
3. 1.是一个无向连通非循环图。
4. 2.如果在图中添加任意一条边，则立即形成环路。
5. 3.图中任意两点之间，有且仅有一条独特的路径。3. STA，SPANNING TREE ALGORITHM（算法）
6. STP, Spanning Tree Protocol，生成树协议。
7. 在STP背后的是STA，SPANNING TREE ALGORITHM，生成树算法。

4. SPANNING TREE在网络中的发展

1. ​  2016（第十五届）中国互联网大会组委会日前透露，网络生成树协议（STP）发明者、国际互联网名人堂入选者Radia Perlman女士将出席6月21日-23日在北京举办的2016中国互联网大会。 
2.   Radia Perlman女士是美国麻省理工学院博士，现任职于美国EMC公司。Perlman博士在早期网络路由和安全协议领域的发展作出了大量贡献，包括制定了稳健和可扩展的网络路由协议、提出了生成树协议（STP）、发明了可删除的存储系统以及可抵制恶意连接的分布式计算方法。她撰写的书籍《Interconnections》是一本广受读者欢迎的网络路由和桥接方面的书籍，同时她还是《Network Security》的合著者。她拥有100多项专利，并获得了众多奖项，其中包括入选美国国家发明家名人堂、国际互联网名人堂，入选美国国家工程院院士，以及获得美国计算机协会数据通信专业组（ACM-SIGCOMM）和美国高等计算机系统协会（USENIX）颁发的终身成就奖。
3. IEEE Std 802.1D，STP
4. PVST+(Per-VLAN Spanning Tree Plus) ，CISCO私有协议，每个VLAN拥有一颗单独的生成树。
5. IEEE  Std 802.1W，RSTP------2001年
6. IEEE  Std 802.1S，MSTP，由IEEE制定。
7. PVRST+  ，CISCO