HCIE-RS面试--BPDU的分类，周期，由谁发送

BPDU的分类，周期，由谁发送

STP中的桥ID（根桥ID,自身桥ID），路径开销，端口ID等信息，都经过BPDU协议报文传输。即四要素。

STP中包含两种BPDU类型，配置BPDU和TCN BPDU，TC BPDU（topology change,拓扑变化）和TCA BPDU（topology change ack，拓扑变化确认） 都是配置BPDU的一种。属于配置BPDU中不一样的flag置位。

• 配置BPDU是一种心跳报文只要端口使能STP，则配置BPDU就会按照hello time 定时器规定的时间间隔从指定端口发出。
• TCN BPDU是在设备检测到网络拓扑发生变化才发出的。

BPDU报文被封装在以太网数据帧中，目的MAC是组播MAC：01-80-C2-00-00-00，length字段指后续数据的字节长度，但不包括CRC字节，后面是LLC头，LLC以后是BPDU报文头（在data中）。

一、配置BPDU

在初始化过程当中，每一个桥都主动发送配置BPDU，可是在网络拓扑稳定后，只有根桥主动发送配置BPDU，其余桥在收到上有传来的配置BPDU后，才触发发送本身的配置BPDU。

配置BPDU的长度至少35字节，包括桥ID，路劲开销，端口ID等参数。

只有当发送者的BID或者端口的PID两个字段中至少有一个和本桥接收端口不一样,BPDU报文才会被处理，不然丢弃，这样避免了处理和本端口信息一致的BPDU报文。

配置BPDU在3种状况下产生：

• 只要端口使能STP，则配置BPDU就会按照HelloTime定时器规定的时间间隔从指定端口发出。
• 根端口收到配置BPDU时，若是优先级比本身的配置BPDU高，就会根据收到的配置BPDU中携带的信息更新本身的BPDU，并从指定接口向下游发送，不然丢弃该配置BPDU。
• 指定端口收到比本身差的配置BPDU时，会马上向下游设备发送本身的BPDU。

重要字段

hello time

容许STP协议的设备发送配置消息BPDU的时间间隔，用于设备检测链路是否存在故障。设备每隔hello time 时间会向周边的设备发送hello报文，以肯定链路是否存在故障。当网络拓扑稳定后，该计时器的修改只有在根桥修改后才有效。TCN BPDU的发送不受这个计时器的管理。

forward delay

设备状态迁移的延迟时间。链路故障会引起网络从新进行生成树的计算，生成树的结构将发生相应的变化。不太重新计算获得的新配置消息没法马上传遍整个网络，若是新选出的根端口和指定端口当即就开始数据转发的话，可能会形成临时环路。STP采用了一种状态迁移机制，新选出的根端口和指定端口要通过2倍的forward delay延时后才能进入转发状态，这个延时保证了新的配置消息传遍整个网络，从而防止了临时环路的产生。forward delay timer指一个端口处于listening和learning状态的各自持续时间，默认各15秒。

Message Age

该BPDU的消息年龄。
等于从根桥发送到当前桥接收到BPDU的总时间（包括传输时延），若是配置BPDU是根桥发出的，则MessageAge为0。实际实现中，配置BPDU报文通过一个桥，MessageAge增长1.

max age

端口的BPDU报文老化时间，可在根桥上经过命使人为改动老化时间。Max Age经过配置BPDU报文的传输，可保证Max Age在整网中一致。运行STP协议的网络中非根桥设备收到配置BPDU报文后，报文中的Message Age和Max Age会进行比较：

• 若是Message Age 小于或等于Max Age，则该非根桥设备继续转发配置BPDU报文。
• 若是Message Age 大于Max Age,则该配置BPDU报文将被老化。该非根桥设备直接丢弃该配置BPDU，能够认为网络直径过大，致使根桥链接失败。

其余字段

• rootidentifier ：当前根桥BID
• rootpathcost：本端口累计到根桥的开销。
• bridge identifier：本交换设备的BID。
• port identifier：发送该BPDU的端口ID。
• BPDU Type：当前BPDU类型：
  0x00：配置BPDU。
  0x80：TCN BPDU。
• Flags：网络拓扑变化标志：
  最低位=TC（Topology Change，拓扑变化）标志。
  最高位=TCA（Topology Change Acknowledgment，拓扑变化确认）标志。

  二、TCN BPDU

  指在下游拓扑发生变化时向上游发送拓扑变化通知，直到根桥，通知根桥下发TC BPDU。
  TCN BPDU内容比较简单，只有三个字段：协议号、版本、类型。其中类型的固定值位0X80，长度只有4个字节。

  TCN BPDU在两种状况下产生：

• 端口状态变为Forwarding状态；
• 指定端口收到TCN BPDU，复制TCN BPDU并发往根桥。