STP如何选择根网桥和根端口

在STP中选择根网桥是网络内部融合的第一步。我们在《 STP协议简介》中解释说,根网桥是STP的中心参考点。您必须谨记选择网络中功能最强大的交换机作为STP根网桥。此交换机还必须直接连接到所有其他非根交换机。

STP网桥ID

STP根据网桥ID选择根网桥。此ID包含两部分。第一部分是网桥优先级(16位),第二部分是MAC地址(48位)。每个交换机都有一个唯一的MAC地址,该地址不同于其物理端口的MAC地址。

在Cisco设备中,默认优先级号为32768。STP始终自动选择优先级最低的根网桥。如果交换机之间的优先级编号相同,则将选择最低的MAC地址作为根网桥。

请看下图:

STP根桥

在上述情况下,交换机将交换网桥协议数据单元(BPDU)来执行选择过程。最低的网桥ID是根网桥。

  • 交换机B,C和E的默认优先级为32,768。
  • 交换机A和D的优先级较低(100),因此根网桥将是这些交换机之一。
  • 交换机A的MAC地址值低于交换机D。因此,在此示例中,交换机S被STP选择为根网桥。

缺省情况下,交换机将始终认为它是根网桥,直到它从另一个具有较低网桥ID的交换机接收到BPDU为止。这被称为高级BPDU。

识别根端口

STP收敛过程的第二步是确定根端口(RP)。如果您还记得的话,我们之前讨论过成本 因素。现在,将在每个交换机中选择成本最低的端口作为RP。这是因为较低的成本意味着到达根网桥的最短/最快路径。

请注意,每个交换机只有一个RP,并且根网桥没有任何根端口。这是因为根端口的主要目的是指向根桥。

缺省情况下,每个接口的STP开销取决于带宽。带宽越高,路径成本越低。在下面,您可以看到不同接口的默认成本:

带宽-成本-STP

您可以在上图中看到,带宽越高,成本因数的值就越低。这意味着STP将自动选择具有最快媒体的路径。

现在来看以下情形。

STP如何计算总成本值

根网桥将通告BPDU,其路径成本为0(零)。当下游交换机接收到BPDU时,它们会将成本值添加到传入端口的路径成本中。然后,他们会将总成本通告给相邻的交换机。每个交换机将查看每个端口或其端口的总成本值。最低的总价值将决定最佳的路径。

例如,Switch B从Switch A接收到开销为0(零)的BPDU。交换机B将其开销添加到接收到的BPDU中,并以开销4(0 + 4)向交换机C发送新的BPDU数据包。交换机C接收成本为4的BDPU,并向其添加接收端口的路径成本。因此,交换机C的根路径成本为8(4 + 4)。

交换机D有两条到达根网桥的路径:

  1. 使用STP交换E的路径成本为21(19 + 2)
  2. 使用STP交换C的路径成本为27(19 + 4 + 4)

因为到交换机E的端口具有较低的根路径成本,所以交换机D将选择该端口作为根端口(RP)。

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