思科网络学院LAN交换和无线第三期ESwitching_Chapter_5

【思科网络学院LAN交换和无线第三期ESwitching_Chapter_5】主要涉及的是局域网（LAN）交换和无线网络的相关知识，特别是重点讨论了生成树协议（Spanning Tree Protocol, STP）及其变种。以下是相关知识点的详细说明： 1. **生成树协议的功能**：STP的主要目标是防止局域网中的物理环路，这些环路可能导致数据包在网络中无限循环，从而导致性能下降甚至网络瘫痪。影响STP收敛时间的因素包括最大老化时间计时器和转发延迟。 2. **ARP请求与STP**：在没有启用STP的情况下，ARP请求会被广播到整个网络，所有交换机都会转发这个广播，直到其生存时间（TTL）耗尽。在这种情况下，Switch_A和Switch_B会持续泛洪该消息。 3. **生成树协议的决策因素**：交换机选择根桥的依据有两个主要因素：网桥优先级和基本MAC地址。优先级较低且MAC地址较早的网桥将成为根桥。开销和阻塞延时是用来决定哪些端口作为转发和阻塞状态的依据。 4. **BPDU（Bridge Protocol Data Unit）的作用**：BPDU包含的信息用于交换机之间的中继链路协商、确定到达根桥的最短路径以及防止环路。它们也用于确定哪些端口应参与生成树转发帧。 5. **配置STP命令**：在交换机上输入`spanning-tree vlan 1 root primary`命令，会让交换机尝试成为VLAN 1的根桥。在这个例子中，S4的Gi0/2端口可能会变为根端口，而S3的Gi0/1端口可能会被阻塞。 6. **BID（Bridge Identifier）**：BID是选举根桥的关键，由网桥优先级和MAC地址组成。根桥发送BPDU，其中包含BID，其他交换机据此选举。BID低的交换机更可能成为根桥。 7. **STP端口状态**：在STP中，端口会经历不同的状态，如阻塞（Blocking）、学习（Learning）、侦听（Listening）和转发（Forwarding）。在学习状态下，端口会记录MAC地址但不转发用户数据。 8. **STP与环路避免**：在没有STP的网络中，广播帧会导致无限循环。启用STP可以避免这种情况，确保帧只沿着无环路的路径转发。 9. **PortFast命令**：PortFast是Cisco专有的技术，用于快速将接入端口从阻塞状态转到转发状态，以提高接入端口的收敛速度。它不会对DHCP服务产生负面影响，但不应在中继链路上启用，因为这可能导致环路。 10. **STP收敛过程**：收敛的第一步是选举根桥，接着阻塞非指定端口，选择指定中继端口，并确定每个网段的指定端口。 11. **STP的默认行为**：在有冗余连接的环境中，根交换机是优先级最低的，而非最高速的。当端口开销相等时，端口优先级和身份标识决定了阻塞哪个端口。每台非根交换机只有一个根端口，所有中继端口默认不是阻塞状态。 12. **STP与RSTP的区别**：RSTP比STP更快地收敛，因为它使用不同的端口状态和角色，如替代端口。RSTP的端口状态直接与其角色关联，无需等待网络完全收敛即可设置为转发状态。 13. **PVST+的改进**：在PVST+（Per-VLAN Spanning Tree Plus）中，引入了VLAN ID，使得每个VLAN都可以有一个独立的生成树，增强了网络的灵活性和性能。 以上就是从、、和【部分内容】中提取出的关于LAN交换、STP和相关技术的知识点，涵盖了STP的基本原理、配置、功能和优化等方面。