STP(802.1d)是一种网络协议,目的是防止网络中出现环路。在环路存在的情况下,数据包会在网络中不断地传递,直到占满网络所有的带宽,从而导致网络瘫痪。STP的作用就是在网络中选择一些交换机作为根交换机,然后通过一些算法让其他交换机上的某些端口失效,从而避免网络出现环路。
那么在运行STP协议的交换机上,端口会有哪些状态呢?下面我们从不同的角度来分析。
一、STP端口状态有哪些
1. 监听状态(Listening):当一个端口被启动时,它首先处于监听状态。在此状态中,该端口会通过收听网络中的BPDU包来确定网络拓扑结构,并根据所接收到的BPDU信息计算出它的当前状态。此时,该端口会将BPDU信息发送给它所连接的交换机,以使整个网络拓扑结构更加完整、稳定。
2. 学习状态(Learning):在监听状态下,该端口学会了网络的拓扑结构,那么它会将学习到的MAC地址等信息记录到交换机的MAC地址表中。在此状态下,该端口还无法转发数据包,但可以接收。
3. 转发状态(Forwarding):当该端口学习到了网络拓扑结构,并且知道了数据包的目标MAC地址时,它就可以开始转发数据包了。在此状态下,该端口可以向外发送数据包,并且具有转发数据包的能力。同时,该端口也可以在发送数据包之前进行广播。
4. 阻塞状态(Blocking):在阻塞状态下,该端口无法接收或发送任何数据包。此时,该端口可以接收到其他交换机发送的BPDU信息,以更新网络拓扑结构。在这种状态下,该端口不是网络的最优路径。当交换机中的其他端口进入了转发状态后,该端口也可以进入转发状态。
二、STP端口状态变化
端口的状态不会一直保持不变,它会根据网络拓扑结构的变化而改变。以下是端口状态变化的一些事例:
1. 当一台交换机启动时,它的所有端口都是听状态。
2. 当监听状态下的端口成功接收到了BPDU信息并且计算出了网络拓扑结构后,就会进入学习状态。
3. 在学习状态下,如果该端口无法学习到相应的MAC地址,或者该端口做了错误处理时,就会进入阻塞状态。
4. 在转发状态下,如果网络中发生了添加或删除交换机的操作,那么该端口可能会由于添加了环路而进入阻塞状态,或者由于删除了连接到该端口的交换机而变成监听状态。
三、STP如何调整端口状态
在STP环境下,端口状态的调整是通过BPDU通信来实现的,而BPDU信息又是由根交换机发出的。当BPDU通信发生时,交换机会对其进行评估,从而确定端口是否应该更改其状态。
当交换机上的某个端口状态发生改变时,其他交换机会接收到相应的BPDU信息,并更新自己的端口状态。这种广播控制信息的方法,使得网络环路问题可以得到解决。
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