談談生成樹、交換機内的生成樹算法

“生成樹”資料 

交換機内的生成樹算法(STA)使你可以建立一條備用鍊路（當網絡中存在多台交換機時）

。在主鍊路正常工作時，備用鍊路處于空閑狀态（不工作）；隻有在主鍊路出現問題時

，備用鍊路才不需要任何人工幹預自動地接替主鍊路。這種自動重構的功能，使得網絡

上的使用者能夠最大限度地與網絡保持正常的連接配接。生成樹算法較複雜，是以，建議最好

在充分研究了解其之後，再更改其一些設定。請仔細閱讀并了解下述内容之後，再去更

改交換機上的生成樹的預設設定。

網絡環路的偵測和預防（Network loop detection and prevention）：任何兩個區域網路

之間應該隻有一條路徑，否則，網絡中将出現環路。如果存在着多于一條的路徑，那麼

生成樹算法将會偵測到環路的發生，并自動選擇開銷值（c ost）最低的那條路徑作為可

使用的路徑（主鍊路），而阻斷其它路徑，将它們作為備用路徑（備用鍊路）。

自動拓撲重構（Automatic topology re-configuration）：當主鍊路出現故障時，生成

樹算法将自動啟用備用鍊路，重構網絡結構。

生成樹的級别（STA Operation Levels）

生成樹有兩種工作級别：橋級别（bridge level）和端口級别（port level）。在橋一

級上，生成樹算法為每台交換機計算橋的标志級數（Bridge Identifier），然後設定根

橋（Root Bridge）和指定橋（Designated Bridges）。而在端口一級上，生成樹算法設

定根端口（Root Port）和指定端口（Designated Ports）。詳述如下：

在橋一級上（On the Bridge Level）：

根橋（Root Bridge）：具有最小橋标志級數的（lowest Bridge Identifier）交換機是

根橋（Root Bridge）。當然，你希望根橋是環路中所有交換機當中最好的一台（交換機

），以保證能夠提供最好的網絡性能和可靠性。

橋标志級數（Bridge Identifier）：橋标志級數是橋的優先級（Bridge Priority）和

交換機的MAC位址的綜合數值，其中橋的優先級（Bridge Priority）是一個你可以設定

的參數。例如，“4 00 80 C8 00 01 00”中的“4”是橋的優先級，“00 80 C8 00 01

00”是交換機的MAC位址。交換機的橋标志級數越低，則交換機的優先級越高，這樣可

以增加其成為根橋的可能性。

指定橋（Designated Bridge）：在每個網段中，到根橋（Root Bridge）的路徑開銷最

低的（lowest Root Path Cost）橋将成為指定橋（Designated Bridge），資料包将通

過它轉發到網段。一旦所有的交換機具有相同的根路徑開銷（Root Path Cost），那麼

具有最低的橋标志級數的（lowest Bridge Identifier）交換機才會被定為指定橋（De

signated Bridge）。

根路徑開銷（Root Path Cost）：一台交換機的根路徑開銷（Root Path Cost）是根端

口（Root Port）的路徑開銷（Path Cost）與資料包經過的所有交換機的根路徑開銷（

Root Path Cost）之和。根橋（Root Bridge）的根路徑開銷（Root Path Cost）是零。 

橋的優先級（Bridge Priority）：是一個使用者可以設定的參數。設定的值越小，優先級

越高。交換機具有越高的優先級，才越有可能成為根橋。

在端口一級上（On the Port Level）：

根端口（Root Port）：每台交換機都有一個根端口（Root Port），這個端口到根橋的

路徑開銷最低。一旦多個端口具有相同的到根橋的路徑開銷時，那麼具有最低的端口标

志級别的才會成為根端口。

指定端口（Designated Port）：指定端口就是指定橋（Designated Bridge）上的端口

。

端口優先級（Port Priority）：數值越小，端口的優先級就越高。具有越高端口優先級

，才越有可能成為根端口。

路徑開銷（Path Cost）：這是一個可變的參數，它将随着生成樹中的設定值的變化而變

化。依據STA的預設參數值，每個1000Mbps網段有一個指定的路徑開銷值為4 ，100Mbps

網段的路徑開銷值19，10Mbps網段的路徑開銷值100。

生成樹參數（STA Parameters）

生成樹的參數使用者可以根據自己的需要進行修改，但是建議最好使用出廠時的預設設定

。除非确實需要對出廠設定值進行變動時，再去改動預設值。使用者可以改動的生成樹參

數有如下幾個：

橋優先級（Bridge Priority）：數值範圍從0到65535。“0”的優先級最高。

呼叫時間（Bridge Hello Time）：數值範圍從1秒到10秒。是指根橋向其它所有交換機

發出BPDU資料包的時間間隔，以告知其它所有交換機它是根橋。如果你的交換機還未是

根橋時為其設定了呼叫時間，那麼，一旦你的交換機成為根橋，該呼叫時間就會派上用

處。

注意：呼叫時間不能大于橋的最大老化時間（Max. Age），否則，将出現錯誤資訊。

最大的橋老化時間（Bridge Max. Age）：數值範圍從6秒到40秒。如果在超出最大老化

時間之後，還沒有收到根橋發出的BPDU資料包，那麼，在允許的條件下你的交換機将充

當根橋向其它所有的交換機發出B PDU資料包。如果交換機确實具有最小的橋标志級數，

那麼，它将随之成為根橋。

橋轉發時延（Bridge Forward Delay）：數值範圍從4秒到30秒。是指交換機的端口從阻

塞狀态轉為轉發狀态所用的監聽時間。

當你欲變動生成樹參數時，請一定記住下述公式：

最大的橋老化時間≤ 2 x（橋轉發時延 – 1秒）

即：Max. Age ≤ 2 x (Forward Delay - 1 second)

最大的橋老化時間≥ 2 x（呼叫時間 + 1秒）

即：Max. Age ≥ 2 x (Hello Time + 1 second)

端口優先級（Port Priority）：數值範圍從0到255。數值越小，那麼該端口越可能成為

根端口。