什么是生成树协议(STP)?可以解决广播风暴吗?

2020-05-25 15:36:47 云杰通信 130

什么是生成树协议(STP)?可以解决广播风暴吗?

  生成树协议(STP)是历史悠久的网络协议。早在1995年,STP就是专门为防止第2层网络环路或广播风暴破坏网络而设计的。该协议位于OSI模型的第2层,并充当链路管理协议。

  STP利用一种算法来做出路由决策并减少网络冲突。STP的大脑是Digital Equipment Corporation的Radia Perlman,该公司后来标准化为IEEE 802.1D。在本文中,我们将带您了解STP是什么,并研究围绕此关键协议的一些最重要的概念。

  什么是广播风暴?

  在使用互连交换机的网络中,广播风暴是一个特别普遍的问题。在局域网(LAN)中,您经常会发现交换机互连是出于多种原因,但是其中之一是为了连接稳定性。

  互连交换机的基本原理是冗余,因此,如果一个交换机发生故障,则其他交换机将有助于弥补冗余。问题在于,除非通过持续的维护仔细管理,否则互连交换机会导致广播风暴。

  本质上,当主机通过网络广播的消息触发其他主机响应其自身的消息时,广播风暴就开始了。这些消息结合在一起,形成了遍及整个网络的广播循环,这消耗了大量的网络带宽。甲广播风暴独占网络资源 ,并防止从自由流动的正常流量。

  生成树协议通过选择一些要阻止的路径并使其他路径处于转发状态来防止广播风暴。这样,您最终会得到一个无环路的网络,在该 网络中,信号不会碰撞和拥塞网络。该设置也可以随时进行调整。例如,如果处于转发状态的路径发生故障,则被激活的路径之一将被激活以保持连接的正常运行。在下一节中,我们将研究生成树协议如何选择要阻止的路径。

  STP的优点:

  1.易于使用。

  2.成熟的技术。

  3.提供对桥和交换机的广泛支持。

  4.提供链路冗余,同时防止不良循环。

  5.提供各种备份,如果主连接出现故障,这些备份将变为活动状态。

  STP的缺点:

  随着数据中心越来越多地使用虚拟化技术,STP可能无法处理增加的输入/输出(I/O)需求。

  使用STP时无法实现全部网络容量。即使网络上存在等价的多条路径,所有流量都沿生成树定义的一条路径流动。流量的这种限制意味着替代路径,也许更直接的路径被阻塞。

  生成树协议STP的替代方案

  STP的两个主要替代方案是大量链接的透明互连(TRILL)和最短路径桥接(SPB)。

  TRILL是一种Internet工程任务组(IETF)协议标准,它使用第3层(网络层)路由技术来创建链接云,这些链接在Internet协议(IP)节点上显示为单个IP 子网。TRILL使用最短路径路由协议,并且可以与STP同时使用。TRILL的主要好处是可以释放网络容量。最短的路径路由可提高效率并降低成本效益比。运行云计算基础架构的数据中心可能会选择TRILL,因为如果硬件出现故障,它提供的恢复时间比STP更快。

  与TRILL相似,STP的另一个关键替代方法是最短路径桥接。SPB(802.1aq)由IEEE和IETF共同开发,将多协议标签交换(MPLS)的有效性与以太网的效率相结合。SPB向后兼容生成树。