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    工业环网配置解析
    作者:张禹辉 日期:2019年09月27日 来源:研发部 浏览:

    内容导读:为了保障工业网络在出现故障时仍可以正常使用,增强其稳定性,常常在实际使用过程中布置为环网的结构,数据可以通过多条链路传输至目的终端。

    为了保障工业网络在出现故障时仍可以正常使用,增强其稳定性,常常在实际使用过程中布置为环网的结构,数据可以通过多条链路传输至目的终端。

    但是,在组成环网的情况下,如果网络中出现广播报文,会导致广播数据无限增殖,导致信道被大量重复无用数据阻塞,最终出现网络瘫痪的情况。

    这时便需要将网络中的交换机配置相关命令,阻止广播风暴的出现,其中一种简单快速,并且能满足故障时网络自愈的方式,就是进行生成树协议的配置。

    树形的网络结构必须有树根,于是STP引入了根桥(Root Bridge)概念。

    对于一个STP网络,根桥在全网中只有一个,它是整个网络的逻辑中心,但不一定是物理中心。根桥会根据网络拓扑的变化而动态变化。

    网络收敛后,根桥会按照一定的时间间隔产生并向外发送配置BPDU,其他设备仅对该报文进行处理,传达拓扑变化记录,从而保证拓扑的稳定。

    在以太网交换网中部署生成树协议后,如果网络中出现环路,生成树协议通过拓扑计算,可实现:

    1、消除环路:通过阻塞冗余链路消除网络中可能存在的网络通信环路。

    2、链路备份:当前活动的路径发生故障时,激活冗余备份链路,恢复网络连通性。

    STP协议虽然能够解决环路问题,但是由于网络拓扑收敛慢,影响了用户通信质量。如果网络中的拓扑结构频繁变化,网络也会随之频繁失去连通性,从而导致用户通信频繁中断,这是用户无法忍受的。

    STP的不足之处如下:

    1、 STP没有细致区分端口状态和端口角色,不利于初学者学习及部署。

    网络协议的优劣往往取决于协议是否对各种情况加以细致区分。

    从用户角度来讲,Listening、Learning和Blocking状态并没有区别,都同样不转发用户流量。

    从使用和配置角度来讲,端口之间最本质的区别并不在于端口状态,而是在于端口扮演的角色。

    根端口和指定端口可以都处于Listening状态,也可能都处于Forwarding状态。

    2、 STP算法是被动的算法,依赖定时器等待的方式判断拓扑变化,收敛速度慢。

    3、 STP算法要求在稳定的拓扑中,根桥主动发出配置BPDU报文,而其他设备进行处理,传遍整个STP网络。

    这也是导致拓扑收敛慢的主要原因之一。

    根据STP的不足,RSTP删除了3种端口状态,新增加了2种端口角色,并且把端口属性充分的按照状态和角色解耦;此外,RSTP还增加了相应的一些增强特性和保护措施,实现网络的稳定和快速收敛。

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