144.每日一练
一、题目
[单选] 某台交换机STP端口输出信息如下:下列说法错误的是?
A. 该交换机非根桥
B. Forward-delay为20s
C. 配置BPDU的MaxAge为20s
D. 该端口发送配置BPDU的周期为2s
二、答案
B
三、解析
解析：
通过图片的信息我们可以从第二行看出运行的是STP
第三行：显示的是自己本地桥ID
第四行：显示配置的BPDU发送周期是4s，最大老化Max age时间是20s，转发延迟Forward dely是15s,BPDU能够最多被20台交换机转发 Maxhop 20
第五行：显示生效配置是BPDU发送周期是2s，最大老化Max age时间是20s，转发延迟Forward dely是15s,BPDU能够最多被20台交换机转发 Maxhop 20
第六行：在STP协议模式下显示的是根桥的桥ID，显然根桥不是本设备，因为根桥ID和自己本地桥ID不相等；
第七行：显示的是域根，这个参数只有在运行MSTP的时候有意义，运行STP和RSTP的时候这个参数就是自己的桥ID信息，没有实际意义；
根据选项：判断B是错误的，其余均正确，要正确的掌握此题型，需要详细的了解STP的协议原理，建议大家学习超有趣网络的初级入门HICA课程 98 元一个月直播课，送三本教材，感兴趣的同学可以去抖音搜“超有趣网络”下单购买；
四、扩展-生成树协议运行过程
生成树协议工作原理
- STP中的术语
在学习生成树工作原理之前，我们要先了解关于桥、桥MAC、桥ID和接口ID这四个术语。
桥：早期的交换机由于性能方面的限制，一般只有两个接口，被称为网桥或者简称为桥。这个术语一直沿用至今，泛指采用任意多个接口的以太网交换机。桥与交换机这两个术语完全是同一个概念只是说法不同而已。
桥MAC：一个桥具有多个接口，每个接口都有一个MAC地址。桥MAC为接口编号最小的接口的MAC地址。是组成桥ID的一个部分。
桥ID：桥ID由桥优先级与桥MAC地址所组成。一共8个字节，前两个字节为桥的优先级，默认为32768，必须为4096的倍数。后6个字节为桥MAC地址。两台交换机之间的桥ID比较，先比较优先级。优先级数字小的越优先。优先级一样的情况下，再比较桥MAC地址。MAC地址数小的越优先。
接口ID：接口ID由2字节所组成。第一个字节代表该接口的优先级，后一个字节代表接口编号。
根路径开销：在生成树中同样使用线路开销来衡量从一个节点到另一个节点的远近程度。根路径开销是指从当前设备到达根桥的完整路径的开销之和。开销的计算与链路的带宽相关联。常见的开销如下表所示：
根路径开销表
例如交换机A到达根桥交换机C，经过了2条千兆链路和1条万兆链路，那么总的开销就是4+4+2=10。
网桥协议数据单元：在生成树计算的整个过程中，网桥之间的信息通讯尤为重要，例如网络中要选举出根桥，每台交换机都必须同步各自的桥ID。网桥协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit，BPDU）就专为网桥之间的信息沟通而设计。无论交换机端口是否阻塞，都必须接收BPDU。交换机之间通过周期发送的网桥协议数据单元（BPDU）来发现网络中的环路，并通过阻塞有关接口来断开环路的。STP当中有两种类型：配置BPDU和拓扑变更BPDU。
- STP工作原理
当生成树开始工作时，它将执行以下步骤从而关闭冗余链路来防止网络环路的产生：
①选举根桥，作为整个网络的根
②确定根端口，确保非根桥与根桥之间为最短路径的最优端口
③确定指定端口，确保每条链路与根桥之间为最短路径的最优端口
④阻塞备用端口，形成一个无环的网络
1．选举根桥
根桥的选举通过交换机之间交互BPDU来协商完成。在交换机上电后，都会自认为自己是根桥，发送和接收BPDU。通过比较接收到的BPDU，如果发现自己的桥ID更大，将不再发送BPDU。最终通过协商，将选出一台桥ID最小的交换机作为根桥。
如图 所示，三台交换机都使用了默认的桥优先级值32768。在优先级一致的情况下，交换机SW1的桥ID最小，所以最终交换机SW1被选举为根桥。根桥上的所有端口都是指定接口，都会进入到转发状态。
2．确定根端口
当根桥确定后，其他非根桥都要确定根端口。根端口即该非根桥上与根桥最近距离的端口。这个最近距离不看具体经过几条链路，而是看经过的所有链路的开销是否最小。非根桥上只能有一个端口成为根端口，同一个网段上和根端口相连的另一个接口将成为指定端口。根端口按照以下规则进行选举：
①到达根桥的路径开销（Root Path Cost ，RPC）最小的端口。路径开销指的是从该端口前往根桥所经过的所有路径的开销之和。假如这个开销之和最小，那么该端口即为根端口。
如图 所示，SW1已被选举为根桥，且知道每条链路速率，可通过比较非根桥各端口到达根桥的路径开销来确定指定端口。SW2的F0/2端口的RPC为19，F0/3 端口的RPC为38，RPC较小的那个端口为自己的根端口，因此，交换机SW2把F0/2 端口确定为自己的根端口，同样的道理，SW3将F0/2端口确定为自己的根端口。
②假如存在几个端口到达根桥的路径开销相同时，比较其上行设备的桥ID，桥ID较小的端口为根端口。
③假如上行设备的桥ID也相同时，比较自己的端口ID，端口ID较小的为根端口。
3．确定指定端口
根桥交换机的所有端口都为指定端口。和根端口直接相连的接口为指定端口。每一物理网段只有一个指定端口。每台交换机可以有多个指定端口，但只能有一个根端口。
如图 所示，SW1为根桥，SW2的BID小于SW3的BID，且每条链路的开销相同。我们可以根据前面讲的确定根端口的方法和指定端口的特点，验证三台交换机各自端口的角色。这里需要特别指出的是，根桥上不存在任何根端口，只存在指定端口。
4．阻塞备用端口
确定完根端口和指定端口后，其他所有的非根端口和非指定端口都是备用端口。备用端口进入阻塞状态后，不能转发用户发送的数据帧，但是可以接收和处理生成树的协议帧。
如图 所示，交换机SW3上的f0/3被确定为阻塞备用端口，STP树的生成过程便宣告完成。这时阻塞端口不能转发用户数据帧，但可以接收并处理STP的协议帧，当链路出现故障时，STP协议将会重新计算出网络的最优链路，将处于阻塞状态的端口重新打开，确保网络连接稳定。
