阿里BaBa電腦筆記

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======STP RSTP======
STP,RSTP及MSTP一開始設計就是要**防止Level 2 switch網路造成迴圈(Loop)**和**實現鏈路冗餘(redundancy)**。
  * 網路造成迴圈(Loop)<code>當網路發生Loop時,透過STP演算法適當地將其它界面Broke掉。如下圖 會將左邊switch Fa0/2 Block</code>

{{:network:link:防止loop_stp.png|}}
  * 鏈路冗餘(redundancy)<code>假若網路線路發生斷掉或其中網路介面壞掉等問題時，會自動再透過STP演算法將壞掉界面Broke,
原本被Broke 掉介面會再度被打開,這樣就有利於形成網路線路的備援機制。
下圖左邊switch Fa0/1壞掉(紅色),透過STP演算法會將左方switch fa0/2界面打開</code>
{{:network:link:1實現鏈路冗餘_stp.png|}}      {{:network:link:2實現鏈路冗餘_stp.png|}}
======STP======
STP(Spanning Tree Protocol)定義在IEEE 802.1D標準中，STP主要利用在Level 2 Bridge 或Switch 網路設備連接成網路時,避免網路迴圈(LOOP)的情形發生。STP是用STP演算法將網路迴圈結構以樹狀型式呈現,造成**兩個節點之間只有一個唯一路徑**,這唯一路徑就是轉送目的MAC address 的路徑。
===Bridge Port 狀態圖===
STP在進行演算法其間,會依照下圖的模式進行switch Port角色的選擇。
  * Root Port(根阜)--->可以轉送使用者傳來的訊框(Frame)
  * Designated Port(委任阜)--->可以轉送使用者傳來的訊框(Frame)
  * Block Port--->無法轉送使用者傳來的訊框(Frame)
另外，STP演算法在運算其間，forward delay time(轉送時間)約為15秒。整個STP要達成收斂時間約為30~50秒；即是Listening ->(15秒)Learning-->(15秒)Forwarding。因此STP通常最快也需要30 秒才能收斂完成,對於網路服務無法忍受中斷30秒以上來說,STP收斂過慢
就是一個嚴重缺點。
{{:network:link:bridge_port_狀態圖.png|}}

(資料來源:[[http://mooc.nthu.edu.tw/sharecourse/course/view/courseList|MOOCS計算機網路概論]])

======RSTP======
為要解決STP收斂過慢問題，IEEE在2001年制定IEEE 802.1w的RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)標準，透過減少Bridge Port Status 轉換時間及新增Alternate port及Backup Port兩種角色來減少收斂時間。通常約1秒內即可收斂。
  * Root Port(根阜) —>可以轉送使用者傳來的訊框(Frame)
  * Designated Port(委任阜) —>可以轉送使用者傳來的訊框(Frame)
  * Disabled Port —>無法轉送使用者傳來的訊框(Frame)
  * Alternate port —>無法轉送使用者傳來的訊框(Frame)
  * Backup Port —>無法轉送使用者傳來的訊框(Frame)
===Alternate port及Backup Port===
  * Alternate port<code>參考下圖所示，當Bridge B失效時，Bridge A的Alternate port就會接管該區域的委任阜角色
(Designated Port),以提供Root Bridge 另一個替代路徑。</code>{{:network:link:rstp_alternate_port.png|}}
(資料來源:[[http://routemyworld.com/2009/06/18/bcmsn-rapid-spanning-tree-protocol-802-1w/|routemyworld-Alternate Port vs Backup Port]])
  * Backup Port<code>參考下圖所示，當同一個Bridge B 的委任阜(Designated Port)失效時,備份阜(Backup Port)
就馬上接管原本Designated Port角色。備份阜的Port id 會比委任阜來的大</code>{{:network:link:rstp_backup_port.png|}}
(資料來源:[[http://routemyworld.com/2009/06/18/bcmsn-rapid-spanning-tree-protocol-802-1w/|routemyworld-Alternate Port vs Backup Port]])
===RSTP Port Status vs STP Port Status===
如下表所示,RSTP只有三種 Port Status,**disable,Learning及Forwarding**。傳統的STP(802.1d) port Status,disable,Blocking及Listening都統一由RSTP(802.1w)取代成disable。
(此表資料來源:[[http://baike.baidu.com/view/123854.htm|百度-RSTP]])
^STP Port Status^RSTP Port Status^Port 是否為Active狀態^Port 是否學習來源Mac Address^
|disable        |disable         |NO                  |NO                         |
|Blocking       |disable         |NO                  |NO                         |
|Listening      |disable         |YES                 |NO                         |
|Learning       |Learning        |YES                 |YES                        |
|Forwarding     |Forwarding      |YES                 |YES                        |
===RSTP Port Costs及Dell Force 10 相關指令===
(此表資料來源: Dell Taiwan Networking Partner Training Book-A)
^Link Speed^Default Cost STP^Default Cost RSTP^
|100M      |19              |200000           |
|1G        |4               |20000            |
|10G       |2               |2000             |
|100M LAG  |18              |180000           | 
|1G LAG    |3               |18000            |
|10G LAG   |1               |1800             |

(此表資料來源: Dell Taiwan Networking Partner Training Book-A)
^Task^Command Syntax^Command Mode^
|Default Port Cost:如上表所示|**spanning-tree rstp cost**  cost|INTERFACE|
|改變Port Cost Range:0-65535|:::                               | :::     |
|改變port介面的優先權,Default為128|**Spanning-tree rstp** **priority**  priority-value|INTERFACE|
|改變Port Cost Range:0-25|:::|:::|
======MSTP======
當網路規模較很大需要Switch特別多時，使用RSTP還是會導致較長收斂時間，若是將網路架構用VLAN方式切割成多個VLAN,或需是可以解決
的方法，但實際上RSTP及STP無法跨越不同VLAN來運作，因為以RSTP及STP觀點來看，雖然切割成不同VLAN,不同Vlan之間還是共用一樣的Spanning Tree。
======參考資料======
  * [[http://en.wikipedia.org/wiki/Rapid_Spanning_Tree_Protocol#Rapid_Spanning_Tree_Protocol|Spanning Tree Protocol]]
  * [[http://xuzhiming302.blog.51cto.com/2377258/1241211|STP、RSTP、MSTP ]]
  * [[http://hasanmansur.com/2012/10/15/cisco-and-force10-stp-spanning-tree-interoperability/|Cisco and Force10 – STP Spanning Tree Interoperability]]
  * Dell Taiwan Networking Partner Training Book-A
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