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以太網(wǎng)交換機(jī)中生成樹協(xié)議的實(shí)現(xiàn)( 二 )

云知道


在每個(gè)LAN中都有一個(gè)交換機(jī)被稱為選?。╠esignated）交換機(jī)，它屬于該LAN中根路徑花費(fèi)最少的交換機(jī) 。把LAN和選取交換機(jī)連接起來的端口就是LAN的選取端口（designated port） 。假如選取交換機(jī)中有兩個(gè)以上的端口連在這個(gè)LAN上，則具有最高優(yōu)先級(jí)的端口被選為選取端口 。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示 。
　
由于交換機(jī)A具有最高優(yōu)先級(jí)（橋標(biāo)識(shí)最低），被選為根交換機(jī)，所以交換機(jī)A是LAN A和LAN B的選取交換機(jī)；假設(shè)交換機(jī)B的根路徑花費(fèi)為6，交換機(jī)C的根路徑花費(fèi)為4，那么交換機(jī)C被選為L(zhǎng)AN C的選取交換機(jī)，亦即LAN C與交換機(jī)A之間的消息通過交換機(jī)C轉(zhuǎn)發(fā)，而不是通過交換機(jī)B 。LAN C與交換機(jī)B之間的鏈路是一條冗余鏈路 。
2、BPDU編碼
交換機(jī)之間定期發(fā)送BPDU包，交換生成樹配置信息，以便能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的拓?fù)?、花費(fèi)或優(yōu)先級(jí)的變化做出及時(shí)的響應(yīng) 。BPDU分為兩種類型，包含配置信息的BPDU包稱為配置BPDU（Configuration BPDU），當(dāng)檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化時(shí)則要發(fā)送拓?fù)渥兓ㄖ狟PDU（Topology cHANGE nOTIFICATION BPDU） 。配置BPDU編碼如圖3所示 。
　
拓?fù)渥兓ㄖ狟PDU編碼如圖4所示 。

對(duì)于配置BPDU，超過35個(gè)字節(jié)以外的字節(jié)將被忽略掉；對(duì)于拓?fù)渥兓ㄖ狟PDU，超過4個(gè)字節(jié)以外的字節(jié)將被忽略掉 。
3、形成一個(gè)生成樹所必需決定的要素
（1）決定根交換機(jī)
a、最開始所有的交換機(jī)都認(rèn)為自己是根交換機(jī)；
b、交換機(jī)向與之相連的LAN廣播發(fā)送配置BPDU，其root_id與bridge_id的值相同；
c、當(dāng)交換機(jī)收到另一個(gè)交換機(jī)發(fā)來的配置BPDU后，若發(fā)現(xiàn)收到的配置BPDU中root_id字段的值大于該交換機(jī)中root_id參數(shù)的值，則丟棄該幀，否則更新該交換機(jī)的root_id、根路徑花費(fèi)root_path_cost等參數(shù)的值，該交換機(jī)將以新值繼續(xù)廣播發(fā)送配置BPDU 。
（2）決定根端口
一個(gè)交換機(jī)中根路徑花費(fèi)的值為最低的端口稱為根端口 。
若有多個(gè)端口具有相同的最低根路徑花費(fèi)，則具有最高優(yōu)先級(jí)的端口為根端口 。若有兩個(gè)或多個(gè)端口具有相同的最低根路徑花費(fèi)和最高優(yōu)先級(jí)，則端口號(hào)最小的端口為默認(rèn)的根端口 。
（3）認(rèn)定LAN的選取交換機(jī)
a、開始時(shí)，所有的交換機(jī)都認(rèn)為自己是LAN的選取交換機(jī) 。
b、當(dāng)交換機(jī)接收到具有更低根路徑花費(fèi)的（同一個(gè)LAN中）其他交換機(jī)發(fā)來的BPDU，該交換機(jī)就不再宣稱自己是選取交換機(jī) 。假如在一個(gè)LAN中，有兩個(gè)或多個(gè)交換機(jī)具有同樣的根路徑花費(fèi)，具有最高優(yōu)先級(jí)的交換機(jī)被先為選取交換機(jī) 。在一個(gè)LAN中，只有選取交換機(jī)可以接收和轉(zhuǎn)發(fā)幀，其他交換機(jī)的所有端口都被置為阻塞狀態(tài) 。
c、假如選取交換機(jī)在某個(gè)時(shí)刻收一了LAN上其他交換機(jī)因競(jìng)爭(zhēng)選取交換機(jī)而發(fā)來的配置BPDU，該選取交換機(jī)將發(fā)送一個(gè)回應(yīng)的配置BPDU，以重新確定選取交換機(jī) 。
（4）決定選取端口
LAN的選取交換機(jī)中與該LAN相連的端口為選取端口 。若選取交換機(jī)有兩個(gè)或多個(gè)端口與該LAN相連，那么具有最低標(biāo)識(shí)的端口為選取端口 。
除了根端口和選取端口外，其他端口都將置為阻塞狀態(tài) 。這樣，在決定了根交換機(jī)、交換機(jī)的根端口、以及每個(gè)LAN的選取交換機(jī)和選取端口后，一個(gè)生成樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也就決定了 。
4、拓?fù)渥兓?br /> 拓?fù)湫畔⒃诰W(wǎng)絡(luò)上的傳播有一個(gè)時(shí)間限制，這個(gè)時(shí)間信息包含在每個(gè)配置BPDU中，即為消息時(shí)限 。每個(gè)交換機(jī)存儲(chǔ)來自LAN選取端口的協(xié)議信息，并監(jiān)視這些信息存儲(chǔ)的時(shí)間 。在正常穩(wěn)定狀態(tài)下，根交換機(jī)定期發(fā)送配置消息以保證拓?fù)湫畔⒉怀瑫r(shí) 。假如根交換機(jī)失效了，其他交換機(jī)中的協(xié)議信息就會(huì)超時(shí)，新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)很快在網(wǎng)絡(luò)中傳播 。

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