網路協議簡介——交換篇（二）

STP 生成樹協議

作用：

運行STP協議的設備可發現網路中的環路並有選擇地對某些埠進行阻塞，使環狀網路結構變成無環狀的樹形結構，從而消除網路環路。

網路環路會導致什麼？

• 會引發廣播風暴導致網路不可用
• 會引發MAC地址表震蕩，從而導致MAC地址表項被破壞

缺點：

• 收斂速度慢
• 不能負載均衡

收斂速度慢的原因：

• STP採用的是被動演算法，依賴定時器判斷網路拓撲是否發生變化
• 在穩定的拓撲中，只有根橋才能夠主動發出配置BPDU（網橋協議數據單元），其他橋只能被動轉發

RSTP 快速生成樹協議

對STP作出的改進：

• 優化了埠狀態與埠角色，收斂時更多依賴埠角色而不是埠狀態的切換
• 埠狀態的切換變為主動協商而不是被動地等待超時
• 非根橋對BPDU的中繼具有一定的主動性

埠狀態的主動協商依賴於P/A（提議/確認）機制

MSTP 多生成樹協議

為什麼需要MSTP？

無論是STP還是RSTP，都只能針對一個完整的交換網路來計算單一生成樹。在一個大型的網路拓撲中，可能會擁有眾多VLAN，計算生成樹時會非常複雜甚至有可能會無法成功形成。

MSTP與RSTP的主要區別？

MSTP可以在一個交換網路中劃分多個MST域，每一個MST域中又可以有多個MSTI（多生成樹示例），且MSTI之間彼此獨立。

同一個MST域中的設備具有一下特點：

• 都開啟了MSTP且域名相同
• 有相同的VLAN到生成樹示例映射配置
• 有相同的MSTP修訂級別配置

VRRP 虛擬路由冗餘協議

原理及作用：

將兩台或兩台以上的路由器組成一個虛擬路由器，並擁有一個虛擬IP地址，區域網中的主機僅知道虛擬IP地址並將其作為自己的網關。如果Master路由器壞掉，其中一個Backup路由器就會接替它並繼續向區域網中的主機提供路由服務，從而實現網路的高可用性。

HSRP 熱備份路由器協議（Cisco私有）

其功能與VRRP幾乎相同

VRRP與HSRP之間的區別：

• VRRP中的Master、Backup路由器在HSRP中被稱為Active、Standby路由器
• HSRP的虛擬IP地址不能是任何一台路由器的IP地址，在VRRP中則是可以的，而且該路由器一定是Master路由器
• VRRP的狀態機制較為簡單（3個狀態、5個事件），HSRP較為複雜（6個狀態、8個事件）
• HSRP使用UDP報文，VRRP使用TCP
• 二者都支持搶佔，但VRRP默認開啟搶佔
• 在HSRP中，Standby主動發送Hello包，因此Active路由器可發現Standby路由器，但VRRP中的Backup路由器不主動發送
• HSRP支持追蹤而VRRP不支持

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