STP的根端口与指定端口

前言 本文的资料来源于互联网，因初学CCNA，对学习指南中所讲的概念晦涩难懂，于是网上搜索这些资料，终于理解了大半，为对其他学者有益，故专门整理出来。 定义：根端口（RP)：指直接连到根桥的链路所在的端口，或者到根桥的路径最短的端口。如果有多条链路到根桥，就通过检查每条链路的的带宽来决定端口的开销，开销最低的端口就成为根端口。如果多条链路的开销相同，就使用桥ID小的那个桥。如果多条链路来自同一设备，就使用端口号最低的那条链路。指定端口（DP)：有最低开销的端口就是指定端口，指定端口被标记为转发端口。 首先要记住六点：1. 根桥负责维护网络拓扑，根桥的所有端口都是指定端口2. 选择根端口和制定端口的BPDU帧总是从根桥的所有端口向外发3. 选举指定端口，站在链路上比较所有端口发送的BPDU4. 选举根端口，站在桥上比较所有端口接收的BPDU(接收的BPDU+本接收端口线路带宽的cost)5. 交换机接收BPDU时开销值增加，发送BPDU时开销值不变6. 选举过程：选举根桥——>根端口——>指定端口——>其余为阻塞端口 实例1）


选举步骤：1）当选举根桥之后，就会选举从非根桥到根桥最小的开销的端口即根端口。而选举根端口跟path cost有关系（每经过一个交换机的入接口交换机知道自己是多少带宽的因此能够检测到path cost比如10G是2, 1G是4, 100Mb是19），当switch3收到了从switch4过来的config bpdu它的path cost是19+100=119.从switch2过来的是19+19因此switch3的3/37成为根端口。 2）之后会选择switch3和switch4这段链路到达根桥开销最小的端口即指定端口。switch3的2/25从switch4收到的cost是19，switch4的3/25从switch3收到的cost是38。注意这个时候是在不加入switch3 switch4之间的cost时进行比较（站在链路上看）。由于switch4发送的BPDU的19小于switch3发送的BPDU的38因此这个是switch4的3/25是designed port switch3的2/25是ndport被block！！ 实例2）

根桥是SWC，根端口（RP)有SWA的Fa0/1、SWBGi0/1、SWDGi0/2，指定端口（DP)有SWD的Gi0/1口，这些都没什么问题，主要问题在SWA-SWB这个链路上的指定端口的选择:站在链路上，往左走开销是19(带宽100Mb），往右走开销是19(带宽100Mb）+ 4(带宽1Gb）= 23，所以链路左边的端口胜出，它就是指定端口（DP）了，那么右边的端口Gi0/2则变成阻塞状态。 技巧：根端口的选择：把自己放到非根桥交换机的位置，沿着每个端口可到达根桥，累加途经的带宽开销，开销最小的那个端口胜出，即是根端口。指定端口的选择：把自己放在链路的中点，从链路的中点开始沿着两个不同方向的端口到达根桥，累计途经的带宽开销，开销最小的那个端口胜出，即是指定端口。 实例3）

第一步，选举根桥。优先级一样，比较MAC地址，SW1为根桥。第二步，选举每台非根桥交换机上的根端口，比较接收到的BPDU(BPDU由根桥发出，即SW1发出)：SW2：从f0端口收到的BPDU代价为19；从f1端口收到的BPDU代价为19+4+19=42；因此f0端口为根端口。SW3：从g0端口收到的BPDU代价为19+19=38；从g1端口收到的BPDU代价为19+4=23；因此g1端口为根端口。SW4：从g0端口收到的BPDU代价为19；从g1端口收到的BPDU代价为19+19+4=42；因此g0端口为根端口。第三步，选举每个网段上的指定端口(Designated Port)，比较发出的BPDU：SW1-SW2网段：从SW1/f0口发出的BPDU代价为0；从SW2/f0口发出的BPDU代价为19+4+19=42；因此SW1/f0口为指定端口。SW1-SW4网段：从SW1/f1口发出的BPDU代价为0；从SW4/g0口发出的BPDU代价为19+19+4=42；因此SW1/f1口为指定端口。SW3-SW4网段：从SW3/g1口发出的BPDU代价为19+19=38；从SW4/g1口发出的BPDU代价为19；因此SW4/g1口为指定端口。SW2-SW3网段：从SW2/f1口发出的BPDU代价为19；从SW3/g0口发出的BPDU代价为19+4=23；因此SW2/f1口为指定端口。第四步，非根端口，非指定端口即为阻塞端口(Block Port)，即SW3/g0口为阻塞端口。 实例4）

步骤一：选举根网桥—比较四个交换机(SW1、SW2、SW3和SW4)的网桥ID,四个交换机的优先级都是32768，优先级相等，再比较背板MAC，显然SW1的背板MAC最小，所以SW1的网桥ID最小，SW1是根网桥。步骤二：选举根端口—在SW2上：端口到根网桥路径开销：0/1=19<0/2=19+19,所以0/1号端口是SW2的根端口。—在SW3上：端口到根网桥路径开销：0/3=19<0/2=19+19,所以0/3号端口是SW3的根端口。—在SW4上：端口到根网桥路径开销：0/1=19<0/2=19+19,所以0/1号端口是SW4的根端口。步骤三：选举指定端口—在SW1-SW2的物理网段上：SW1上的0/1号端口的网桥到根网桥的路径开销是0，而SW2上的0/1号端口的网桥到根网桥的路径开销是19，所以在SW1-SW2的物理网段上，SW1上的0/1号端口是指定端口。—在SW1—SW3的物理网段上：SW1上的0/3号端口的网桥到根网桥的路径开销是0，而SW3上的0/3号端口的网桥到根网桥的路径开销是19，所以SW1—SW3的物理网段上，SW1上的0/3号端口是指定端口。—在SW1—SW4的物理网段上：SW1上的0/2号端口的网桥到根网桥的路径开销是0，而SW4上的0/1号端口的网桥到根网桥的路径开销是19，所以在SW1-SW4的物理网段上，SW1上的0/2号端口是指定端口。—在SW2—SW3的物理网段上：SW2上的0/2号端口和SW3上的0/2号端口的网桥到根网桥的路径开销都是19，再比较两端口的发送方网桥ID,SW2上的0/2号端口的发送方网桥是32768.000d.280c.b300,而SW3上的0/2号端口的发送方网桥是32768.000d.280b.b200,所以在SW2-SW3的物理网段上，SW2上的0/2号端口是指定端口。—在SW3—SW4的物理网段上：SW3上的0/1号端口和SW4上的0/2号端口的网桥到根网桥的路径开销都是19，再比较两端口的发送方网桥ID，SW3上的0/1号端口的发送方网桥是32768.000d.280d.b100,而SW4上的0/2号端口的发送方网桥是32768.000d.280c.b300,所以在SW3-SW4的物理网段上，SW3上的0/1号端口是指定端口。步骤四：阻塞端口（SW3上的0/2号端口和SW4上的0/2号端口）最后的STP生成拓扑图


结论：在根网桥上的所有端口都是指定端口，同一个交换机（除了根网桥）上的端口只能属于一种端口，不可能是根端口同时兼指定端口。