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下一节:生成树协议

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Video课程教案、知识点、字幕

各位好

今天我们来探讨生树协议

在网络里面

我们经常采用冗余结构

来获取可靠性

比如说两点之间

用一根线连接还不够

我们还通常用两根三根来连

在两个LAN之间

我们可能用一台网桥

也有可能为了可靠性

用了第二台第三台来连接

就像这个图上一样

这两个line我们用了E1

E2两台交换机

把它们连在一起 LAN1和LAN2

左边和右边的两个LAN

在进行通信的时候

就有了多根通道

事实上呢在通道之间

已经形成了回路

这个回路可能会带来非常严重的问题

可能造成的第一个问题

叫多帧传送

在这个图上我们看到

Server X到Router Y

其实已经有两根通路了

假如X发送一帧给它的网关Y的话

这个帧既可以通过

上面这条路径到达

也可以通过下面这条路径到达

多个同样的帧

也就是说有帧的副本到达一个地方

另外一个可能的问题

就是广播风暴

在局域网里头

经常会发送一些广播帧

比如说Server X

发生了一个ARP广告请求的话

这个请求会到达A

A泛洪给B

B再泛洪回来

有一路ARP的请求也会到达B

B会泛洪给A

A在泛洪回来给B

这些广播帧在环路中不断地产生和循环

就形成了广播风暴

严重的情况下广播风暴

有可能让网络彻底的瘫痪

第三个可能的问题

就是MAC地址库不稳定

在上述的循环过程里面

同样的帧

从同一个交换机的不同端口到达

导致交换机的逆向学习结果

是不稳定的

它一会儿把X绑定到它的端口0

一会儿又把它的同样的一个X的MAC地址

绑定到它的端口1

这一个不稳定的行为

可能就导致交换机在转发帧的时候

导致它的转发行为是不确定的

同样的送给X的帧

有的时候它从端口0发出

有的时候它从端口1发出

为了解决这个问题

Radia Perlman提出了一个算法

它可以通过这个算法产生

一棵无环路的树

这棵树就叫做生成树

IEEE将这个算法标准化为IEEE802.1D

称为STP叫

Spanning Tree Protocal

生成树协议

这位精力充沛的女士 Perlman

将她的算法用一首小诗描述了出来

在这首小诗里面

我们看到了树的非常优美的特性

比如说它有一个树根

在这个枝桠上从来都不会有回路

那么桥发现了这棵生成树

STP在运作的时候有四句话来描述

每个网络有一个根网桥

每一个网桥有一个根端口

每一个网段有一个指定端口

剩下的非指定端口不被使用

这个运作的结果

就产生了生成树

注意生成树算法

它生成在逻辑上无回路的树

生成树算法能在有物理回路的网络中

生成一棵没有逻辑回路的生成树

但并不能保证它其中的路径是最优的

我们来看这个例子

在这个例子里边

右边这个LAN里面的工作站

要和下面这个LAN的工作站里面

进行通信

如果没有生成树的话

它就会通过C来进行

经过一跳的交换机

但是当我们有了生成树之后

这个C上面的这个端口

已经成为的非指定端口

不在生成树上面了

所以同样的通信

它们只能通过

绿色的上面这一根通路了

那么很明显的

上面这根通路

就不如下面这根通路

那么短那么优

还要注意非指定端口

虽然它不参与数据帧的传送

但是它会侦听树的工作报文

当树上的某些工作端口失效了之后

非指定端口能够感知到

并且重新启用

形成新的生成树

小节一下今天的内容

为了可靠性

经常会采用冗余拓扑

但是冗余造成环路

会产生多帧传送广播风暴

和MAC地址库不稳定等等问题

这些问题的根源是有环路

Spanning Tree Protocol

就是打断物理上的环路

维持逻辑上的无环路

STP可能产生非最优路径

它付出了代价

当逻辑STP树上的某点出现了故障

非指定端口将会被重新启用

计算机网络课程列表：

第零章

-本课程简介

--课程简介和学习目标

--第44次中国互联网络发展状况统计报告201909

第一章概述

-1.1 为什么要学习计算机网络？

--为什么要学习计算机网络？

--为什么要学习计算机网络？

-1.2 互联网络发展史

--互联网络发展史

-1.3 常用的基本概念

--常用的基本概念

-1.4 参考模型（重点）

-1.5 参考模型相关的概念

--数据如何传输

-1.6 本课程的组织

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-附录3：伦敦奥运会开幕式之Tim Berners Lee

--伦敦奥运会开幕式之Tim Berners Lee

-第一章概述--章节测试

-附录4：本章的无背景乐的视频

--1-2互联网网络发展史

--1-3 常用的基本概念

--1-4参考模型

--1-5参考模型相关的概念

--关于附录4的说明

第二章物理层

-2.1 数据通信的理论基础

--数据通信的理论基础

-2.2 有导向的传输介质

--有导向的传输介质

-2.3复用技术

-2.4调制技术

-2.5公共交换电话网络

--公共交换电话网络

-2.6物理层设备

--物理层设备

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-附录3：光纤熔接

-附录4：海底光缆

--ABB投资建造世界领先的海底电缆敷设船

--动画演示海底光缆铺设

-第二章物理层--章节测试

-附录5：本章的无背景乐的视频

--2-1物理层概述及信号分析

--2-2引导性传输介质

--2-3复用技术

--2-4调制技术

--2-5公共交换电话网络

--关于附录5的说明

第三章：数据链路层

-3.1 数据链路层概述

--数据链路层概述

-3.2 差错处理概述

--差错处理概述

-3.3 纠1位错的海明码

--纠1位错的海明码

-3.4 检错码

-3.5基本数据链路协议1~3

--基本数据链路协议1~3

-3.6 滑动窗口协议

--滑动窗口协议

-3.7 回退n帧

-3.8 选择性重传

--选择性重传

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第三章：数据链路层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--3-1数据链路层功能和成帧

--3-2差错处理概述

--3-3纠1位错的海明码

--3-5 6个模拟的DLL协议之1-3

--3-6 滑窗协议

--3-7 回退n帧

--3-8 选择性重传

--关于附录3的说明

第四章介质访问控制子层

-4.1 MAC子层概述

--MAC子层概述

-4.2 ALOHA协议

-4.3 CSMA协议

-4.4 以太网概述

--以太网概述

-4.5 以太网帧格式

--以太帧格式

-4.6 二层交换的基本格式

--二层交换的基本原理

-4.7 生成树协议

--生成树协议

-4.8 虚拟局域网

--虚拟局域网

-4.9 二层设备

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第四章介质访问控制子层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--4-1 MAC子层概述

--4-2 ALOHA协议

--4-3 CSMA协议

--4-4 以太网概述

--4-5 以太帧格式

--4-6_二层交换的基本原理

--4-7 生成树协议

--4-8 虚拟局域网

--4-9 二层设备

--关于附录3的说明

第五章网络层

-5.1 网络层引言

--网络层引言

-5.2 IP地址

--子网规划实例

-5.3 子网规划

-5.4 IP寻址

--你手机的IPv4地址跟地理位置绑定在一起吗？

-5.5 IP分组

-5.6 什么是IPv6？

--什么是IPv6？

-5.7 IPv6地址

-5.8 IPv6分组

-5.9 IPv6过渡技术

--IPv6过渡技术

-5.10 路由从何而来？

--你了解路由器和家用路由器及二者的区别吗？

--路由如何而来

-5.11 距离矢量路由选择协议

--距离矢量路由选择协议

-5.12 路由信息协议RIP

-5.13 RIP为什么衰落？

--RIP为什么会衰败

-5.14 链路状态路由选择LS

--链路状态路由选择LS

-5.15 单区域OSPF

--开放的最短路径优先（OSPF）

-5.16 无类域间路由 CIDR

-5.17 网络地址翻译 NAT

-5.18 互联网控制消息协议 ICMP

-5.19 地址解析协议 ARP

-5.20 拥塞控制

-5.21 流量整形

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第五章网络层--章节测试1

-第五章网络层--章节测试2

-第五章主观测试题

-附录3：本章的无背景乐的视频

--5-1_网络层引言

--5-3_子网规划

--5-6 什么是IPv6？

--5-7_IPv6地址

--5-8IPv6分组

--5-9过渡技术

--5-10_路由从何而来？

--5-11 距离矢量路由选择协议

--5-12_路由信息协议RIP

--5-13_ RIP为什么会衰落

--5-14_链路状态路由选择协议

--5-15_单区域OSPF

--5-16 无类域间路由 CIDR

--5-17_网络地址翻译 NAT

--5-18_互联网控制消息协议ICMP

--5-19_地址解析协议 ARP

--5-20_拥塞控制

--5-21流量整形

-说说你在家的用网体验

-RIP是否会卷土重来？

-说说你遭遇过的ARP病毒

第六章传输层

-6.1 传输层概述

--传输层概述

-6.2 用户数据报协议 UDP

--用户数据报协议 UDP

-6.3 通信模型

-6.4 TCP数据段

-6.5 TCP三次握手建立连接

--TCP三次握手建立连接

-6.6 TCP连接释放

--TCP连接释放

-6.7 TCP传输策略

--TCP传输策略

-6.8 TCP拥塞控制

--TCP拥塞控制

-6.9 TCP定时器等

--TCP定时器等

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第六章传输层--章节测试

-附录3：本章的无背景乐的视频

--6-1传输层概念

--6-3通信模型

--6-4TCP数据段

--6-5 TCP三次握手建立连接

--6-6 TCP连接释放

--6-7 TCP传输策略

--6-8 TCP拥塞控制

--6-9 TCP定时器等

套接字编程

-linux

--1_Socket_UDP_简介（linux）

--1_Socket_TCP_简介（linux）

--2_Socket_UDP_代码讲解（linux）

--2_Socket_TCP_代码讲解（linux）

--3_Socket_UDP_调试（linux）

--3_Socket_TCP_调试（linux）

-windows

--UDP_1_SOCKET简介

--UDP_2_代码讲解

--UDP_3_代码调试

--TCP_1_Socket简介

--TCP_2_代码讲解

--TCP_3_代码调试

第七章应用层

-7.1 应用层概述

--应用层概述

--说说你用得最多的应用是哪个？

--畅想你想研发的一个应用

-7.2 域名系统 DNS 概述

--域名系统 DNS 概述

-7.3 DNS之域名解析

-7.4 电子邮件 e-mail

--电子邮件 e-mail

-7.5 万维网 WWW

--万维网 WWW

--如果没有Web，互联网会怎样？

-7.6 其它应用

-附录1：思考题

-附录2：术语中英对照表

-第七章应用层--章节测试

-附录3: 本章无背景音乐的视频

--7-1_应用层概述

--7-2_域名系统 DNS 概述

--7-3_DNS之域名解析

--7-4_电子邮件

--7-5_万维网 WWW

--7-6_其它应用

Video笔记与讨论

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