HCNP Routing&Switching之RSTP保护

　　前文我们了解了RSTP相关话题，回顾请参考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/16240348.html；今天我们来聊一聊RSTP保护相关话题；

　　我们知道RSTP优化了STP收敛速度，同时也加入了边缘端口的机制，但是如果有人恶意使用stp特有的属性发起攻击，对于STP网络来说它也会造成网络不稳定；为了更好的保证RSTP协议在网络不稳定情况下，尽可能的保证流量的正常转发，在标准协议中新增了4中保护功能；

　　1、BPDU保护

　　提示：我们知道边缘端口的属性就是不参与stp计算，但是它一旦收到了BPDU，该属性也就失效；边缘端口正常情况下是不可能收到BPDU报文的，如果说边缘端口收到BPDU，说明要么是我们链锯接线有问题，要么是有人恶意攻击我们；如果我们没有开启边缘端口BPDU保护，对应边缘端口参与STP计算就会造成网络的震荡不稳定；

　　提示：所谓BPDU保护就是针对边缘端口的，开启了边缘端口的BPDU保护，对应边缘端口一旦收到BPDU报文后，会立即把该端口shutdown；从而实现保护现有的stp网络不受边缘端口的影响而造成网络震荡；

　　实验：如下拓扑，配置RSTP

　　sw1的配置

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　　sw2的配置

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　　sw3的配置

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　　验证rstp个端口角色和状态

　　提示：可以看到现在三个交换机RSTP的角色和状态都符合我们的拓扑；

　　插拔边缘端口，看看对应是否会对stp网络造成影响？

　　提示：可以看到现在模拟插拔边缘端口，并不会对stp网络造成影响，因为边缘端口不参与stp计算；

　　向边缘端口发送bpdu,看看对应端口是否会对stp网络造成影响呢？

　　提示：我们使用sw4来发送bpdu，看看对应边缘端口收到bpdu后，是否会参与stp计算？

　　提示：感觉开机配置SW4以后，对应没有发生什么变化；我们把sw4配置成root看看对应会发生变化吗？

　　提示：可以看到现在我们插拔边缘接口，对应stp网络就会发生震荡；这说明 边缘接口收到BPUD后会参与计算；

　　开启边缘接口BPDU保护

　　验证：现在打开sw4的g0/0/1，看看对应链路是否会自动shutdown呢？

 　　提示：可以看到当我们把sw4的端口打开以后，对应sw2连接hub的链路就会down，这是sw2上开启了bpdu保护，对应边缘端口收到bpdu后，会立即将对应边缘端口软down;

　　关闭sw4的1口，看看对应sw2的边缘接口会不会自动up起来呢？

　　提示：可以看到对应关闭了Sw4的1口，对应sw2的边缘接口并没有up起来；这是因为默认我们没有配置error-down自动恢复；

　　配置error-down自动恢复时间为30秒

　　提示：系统默认error-down自动恢复时间范围是30-86400秒；

　　查看error-down自动恢复

　　提示：可以看到配置了error-down自动恢复时间，并开启了sw4接口后，对应sw2的边缘接口在30秒钟后启动一次边缘接口，如果边缘接口再次收到bpdu报文，对应又会产生error-down，对应端口又会shutdown，所以我们可以看到当error-down倒计时完了以后，对应链路会启动马上又断掉；

 　　2、根保护

　　提示：我们知道如果在一个稳定的stp拓扑中加入一台交换机，并开启stp，对应拓扑就会发生变化，从而导致stp网络震荡；根对于stp来说尤其重要，所有跨交换机的访问流量都会经由根，如果有人恶意冒充stp的根不但对stp网络会造成震荡、次优路径，同时信息安全也得不到保障，为此RSTP协议中加入了根保护机制；

　　提示：所谓根保护机制是指配置了根保护的接口，如果收到更优的RST BPDU，对应端口会进入阻塞状态，不再转发报文；如果一段时间内该端口没有收到更优的RST BPDU，对应端口又会恢复到正常转发状态；

　　实验：还是以上拓扑，我们在sw2的g0/0/3口配置根保护

　　提示：边缘接口不能配置根保护；

　　删除sw2的边缘接口属性

　　验证：开启sw4的g0/0/1口，发送更有的RST BPDU，看看对应端口是否会阻塞？

　　提示：可以看到但我们把sw4口up起来后，对应sw2的3口就从转发变成了阻塞；这是因为sw2的3口配置了根保护，它收到更优的RST BPDU后，对应会触发根保护机制，将转发状态变成阻塞状态，不再转发数据，从而实现保护现有stp网络；

　　关闭sw4的g0/0/1口，看看对应sw2的g0/0/3口是否会自动将状态恢复成转发状态呢？

　　提示：可以看到当把sw4的g0/0/1口shutdown以后，对应sw2的g0/0/3口会等待一段时间，确定没有收到更优的RST BPDU以后，对应端口又会参与到stp计算中；这里需要注意，指定端口从阻塞状态转变为forwarding状态，会经由learning状态，而不是直接转变成forwarding状态；

　　3、环路保护

　　提示：所谓环路保护是指由于链路拥塞导致BPDU丢失，为了避免因链路拥塞导致stp拓扑发生变化，从而引起stp网络震荡；设置环路保护的端口当收不到上游交换机发送的BPDU报文时，环路保护机制就会生效；如果该端口参与了stp计算，则不论其角色如何，该端口在所有实例都处于discarding状态；

　　配置环路保护的命令

　　提示：环路保护和根保护是互斥的，配置了根保护的端口不能再配置环路保护；环路保护和根保护都是在对应端口模式下开启；开启了环路保护的端口，在查看端口状态的后面会有一个保护机制从none变为loop；

　　4、TC保护

　　提示：我们知道只要往STP拓扑上接入交换机并开启stp，对应stp网络都会发生拓扑变化从而引起网络震荡；拓扑变化对应交换机就会发送tc，大量的TC报文会导致整个网络的交换机频繁删除mac地址表项，从而给交换机和链路带来隐患；为了防止过多的TC报文影响网络稳定，RSTP协议中增加了tc保护；

　　提示：所谓TC保护是指我们配置交换机在单位时间内处理单位数量的TC报文，如果超出配置单位时间处理的tc报文个数，对应交换机就处理TC报文；

　　配置TC保护

　　1、全局开启TC保护

　　2、配置单位时间（处理频率），默认是2秒

　　stp tc-protection interval 10，这个命令在华为的模拟器上没有，但真机有的机型是有的

　　3、配置阀值（要处理的tc报文数量）默认是1个

　　总结：各保护机制和应用的端口和作用

　　RSTP保护推荐方案

　　提示：在主根桥和备用根桥上开启根保护，在接入终端的交换机上开启边缘端口和BPDU保护，环路保护在交换机与交换机相连的根端口或备份端口上开启；