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BPDU Guard、Filter、LOOP Guard、ROOT Guard、portfast、uplinkfast、backbonefast
2011-03-24 16:36
复习复习.转载请保留作者信息:
北京小吃作者：红头发(aka CCIE#15101/JNCIP Candidate)
留置措施是什么意思出处:[url]www.91lab[/url]
一.STP增强特性:
传统的802.1d标准的STP，有一些缺陷，比如当一个交换机检测到链路发生故障，再到网络重新收敛的时候，至少要等50秒的时间(转发延迟+BPDU 最大生存周期).当一个端工作站，比如PC或服务器，插到交换机某个端口后，该端口同样会经历STP的一些状态，比如监听和学习.但是端工作站不会引起层2环路，因此，对于接端工做站的端口，没必要经历这相对漫长的STP收敛时间.因此CISCO提出了Port Fast这一特性.启用该特性的端口无需经历转发延迟可以直接进入转发状态，减少收敛时间.该特性类似802.1w标准里的边缘端口(EP):
在启用这种特性的时候，必须保证该端口连接的是端工作站，而不是交换机或者集线器等网络设备，否则会引起环路问题.另外，如果在该端口启用了语音VLAN，那么Port Fast特性也将自动被启用.
配置方式如下:
Switch(config)# spanning-tree portfast default/---全局启用Port Fast特性---/
Switch(config-if)# spanning-tree portfast [trunk] /---基于接口的启用Port Fast特性---/
我只是个传说歌词Switch(config-if)# spanning-tree portfast disable /---禁用Port Fast特性---/
注意，如果要在trunk端口启用该特性，先要确保该trunk端口不会引起环路.
另外一种减少STP收敛时间的技术是Uplink Fast特性:
为什么电脑开机很慢当交换机A检测到链路L2出故障后，会立刻切换到L3，从而跳过STP的监听和学习阶段(转发延迟)，节约近30秒的时间达到快速收敛.另外要注意的是, 如果配置了VLAN的优先级，那么不能启用该特性.因为该特性是对所有VLAN生效而不是针对某一个VLAN生效.一旦启用该特性后，交换机的网桥优先级自动被设置为49152；如果你的链路开销小于3000，那么开销将自动增大为3000(如果大于3000则不会).该举动的意图是防止交换机(如上图里的交换机A)成为根桥.
配置方式如下:
Switch(config)# spanning-tree uplinkfast [max-update-rate pps]/---全局启用Uplink Fast---/
可选参数值的范围是0-32000，默认每秒150个包，值越低收敛越慢.
如果照上图里，当链路L1出故障后,Uplink Fast特性就不能弥补该缺点.因此出现了Backbone Fast特性:
当交换机C通过下级BPDU信息(inferior BPDU)检测到L1出故障后，由于L1不是它到根桥的直连链路.因此，交换机C会发送根链路查询信息(RLQ).当收到RLQ的应答后，交换机C将自己原本处于堵塞状态的端口立即设置为转发状态(把最大生存周期的20秒给老化掉)，为B提供一条到根桥的替代路径.但要经过转发延迟，也就是大约30的时间.一旦启用该特性，必须在所有的交换几上都使用.但如果此时新增加一个交换机进来，该交换机也会发送下级BPDU信息声称自己想成为根桥(野心够大啊).不过其他交换机会忽略该下级BPDU，并且交换机B会告诉它A才是根桥:
配置方式:
Switch(config)# spanning-tree backbonefast /---全局启用Backbone Fast---/
二.STP环路保护机制:端口设置
BPDU Guard特性可以全局启用也可以基于基于接口的启用，两种方法稍有不同.当在启用了Port Fast特性的端口收到了BPDU后,BPDU Guard特性将关闭(err-disable)该端口(正常情况是启用了Port Fast特性的端口不可能收到BPDU).配置方法:
Switch(config)# spanning-tree portfast bpduguard default /---在启用了Port Fast特性的端口上启用BPDU Guard---/
Switch(config-if)# spanning-tree bpduguard enable /---在不启用Port Fast特性的情况下启用BPDU Guard---/
而BPDU Filtering特性和BPDU Guard特性非常类似.通过使用BPDU Filtering，将能够防止交换机在启用了Port Fast特性的端口上发送BPDU给主机:
如果全局配置了BPDU Filtering，当某个端口接收到了BPDU，那么交换机将把端口更改回正常的STP状态，也就是它将禁用Port Fast和BPDU Filtering特性.注意，如果在连接到其他交换机的端口上配置了BPDU Filtering，那么就有可能导致层2环路.另外，如果在与启用了BPDU Filtering的相同端口上配置了BPDU Guard特性，所以BPDU Guard将不起作用，起作用的将是BPDU Filtering.
配置BPDU Filtering:
Switch(config)# spanning-tree portfast bpdufilter default/---在启用了Port Fast特性的端口上启用BPDU Filtering---/
Switch(config-if)# spanning-tree bpdufilter enable /---在不启用Port Fast特性的情况下启用BPDU Filtering---/
一般层2网络的SP可能会有多条达到客户网络的连接.为了防止客户交换机偶然
成为根桥，可以在连接到客户交换机的端口上使用Root Guard特性来避免这一问题的发生.如果STP偶然选出客户交换机的某个端口做为根端口(RP)，那么Root Guard特性将把该端口设置为root-inconsistent状态(堵塞)来防止客户交换机成为根桥:
配置Root Guard:
Switch(config-if)# spanning-tree guard root/---启用Root Guard特性---/
注意,Root Guard和Loop Guard特性不可同时使用，也不要在启用了Uplink Fast 特性的端口上启用该特性.该特性一旦配置后，对所有VLAN都生效.
另外，也可以使用Loop Guard技术替代端口(AP)或RP由于单向链路的故障问题成为指定端口(DP):
如上图，交换机A做为根桥，由于交换机B和C之间发生单向链路故障,C将不能从B那里接收到BPDU.
如果没有启用该特性，那么交换机C在最大生存周期(Max Age)计时器超时之后，交换机C上的堵塞端口将转换到监听状态，并最终会在30秒之后转换到转发状态.当交换机C的原先处于堵塞状态的端口进入到转发状态的时候，交换机B上原先的DP还处于转发状态，而一个桥接网段上只能有一个DP，因此就产生了环路.如果启用了Loop Guard特性之后，当最大生存周期超时之后，交换机C上的堵塞端口将过渡到loop-inconsistent状态(堵塞)，处于该状态的端口不能传递任何流量.因此就不会产生层2环路.
配置Loop Guard:
Switch(config)# spanning-tree loopguard default/---启用Loop Guard特性---/
注意,Loop Guard和Root Guard特性不可同时使用.
到此可以看到这两个都是对port fast带来的潜在问题的预防。
先对两种的具体区别进行比较:1.当在端口下两种都配了，则filter会起作用。
2.guard不收但会发bpdu而filter不收不发，如果将两者配在了非host接口下，guard没问题，但filter会产生环路，因为对面的接口收不到bpdu会进入forward。
万圣节是哪个国家的重要节日root guard是配在dp上的，这样来保护rp。
loop guard是配在block端口，使得此端口接受不到bpdu也保持在block 状态。
root和loop的比较：同一端口两个都配了loop生效（loop默认开启，所以手动关闭才能配root）。
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