STP生成樹協議，感覺這個協議內容挺多，根網橋、根埠、指定埠傻傻分不清。

STP【Spanning-Tree Protocol | 生成樹協議】

交換機工作原理回顧

交換機從某埠接受資料幀，學習源MAC地址，之後查詢自身的MAC地址表，尋找目標MAC地址；若無法找到目標MAC地址，則廣播該資料幀；若能夠找到目標MAC地址，則單播資料幀。

環路引起的原因

1。 用於交換機學習源MAC地址，廣播轉發資料的工作方式，極易造成二層環路的問題

2。 廣播風暴將造成交換機宕機，甚至硬體燒燬

3。 需要使用相應的技術防止二層環路的發生

STP的作用

1。 SPT —— Spanning Tree Protocol 【生成樹協議】

2。 邏輯上斷開環路，防止廣播風暴的產生；當主鏈路出現故障時，斷開的埠將被啟用，恢復通訊，起到備份線路的作用

STP的演算法

STP將一個環形網路生成無環拓撲結構的步驟為：

1。 選擇跟網橋【Root Bridge】

網橋ID【BID】

網橋ID是唯一的，交換機之間選擇BID值最小的交換機作為網路中的根網橋

選擇根網橋的目的是為了給將生成的樹形結構確定一個樹根

網橋優先順序取值範圍：0 —— 65535

預設值為：32768

2。 選擇根埠【Root Ports 】

在非根網橋上選擇一個到根網橋最近的埠作為根埠

根埠選舉過程【4步】：

最低的到達根網橋的路徑開銷

最低的傳送方網橋ID

最低的埠優先順序

傳送方最低的埠ID

根路徑成本 —— 是非根網橋到根網橋的路徑上所有鏈路的成本之和

埠ID的組成：

取值範圍： 0 -240

預設值：128

3。 選擇指定埠【Designated Ports】

注：根網橋身上的所有埠均為指定埠

BPDU中的根網橋ID

最低的到達根網橋的路徑開銷

傳送方的網橋ID

若優先順序相同，則具有最低MAC地址

4。 BPDU 【Bridge Portocol Data Unit | 橋接協議資料單元】

作用：用來承載STP中各個交換機彼此之間相互通告訊息所使用的載體

BPDU使用組播方式傳送，組播地址：01-80-C2-00-00-00

BPDU分為2大類：

1。 配置BPDU： 用來完成STP的首次計算

2。 TCN BPDU（拓撲變更通告）：在STP拓撲結構發生變化時使用

BPDU預設每2s傳送一次

從根網橋開始，其傳送的BPDU的MSG age為0， 預設的Max age 為20， 該值每經過一層交換機遞增1，目的是用來控制STP的範圍

STP的5種埠狀態

1。 禁用【Disable】： 不傳送BPDU、不接受BPDU、不學習MAC地址資訊、不會轉發資料

2。 阻塞【Discard】： 不傳送BPDU、接受BPDU、不學習MAC地址資訊、不會轉發資料【常態】

3。 偵聽【Listening】： 傳送BPDU、接受BPDU、不學習MAC地址資訊、不會轉發資料【中間態】

4。 學習【Learning】： 傳送BPDU、接受BPDU、學習MAC地址資訊、不會轉發資料【中間態】

5。 轉發【Forwarding】： 傳送BPDU、接收BPDU、學習Mac地址資訊、轉發資料【常態】

STP的計時器

STP中，一個阻塞埠從阻塞狀態恢復至轉發狀態，需要經過50s的時間【20s的最大老化延遲（Maxage） + 30s的轉發延遲（偵聽→學習15s； 學習→轉發15s）】

1。 交換機對於非直連鏈路發生的鼓掌需要經過50s的時間恢復【20s + 15s + 15s】

2。 交換機對於直連鏈路發生的鼓掌需要經過30s的時間恢復【15s + 15s】

拓撲變化與MAC地址表老化

1。 MAC地址表的老化時間預設為300s

2。 在MAC地址表老化時間超時之前，即便STP完成了鏈路的轉換，但交換機依舊無法正常接收資料

3。 在STP中，根網橋負責通知下游裝置把MAC地址表項的老化時間由預設的300秒修改為Forward Delay的時間【預設為15s】

STP【802.1D】的配置

stp mode stp

stp priority 4096

stp pathcost-standard dot1d-1998

注：華為交換機支援三種路徑開銷表中，以確保與友商裝置保持相容

預設情況下，路徑開銷標準為IEEE 802。1t

stp cost 命令取決於路徑開銷計算方法：

使用華為的私有計算方法時， cost取值範圍是 1 ~ 200000

使用IEEE 802。1d標準方法是，cost取值範圍是 1 ~ 65525

使用IEEE 802。1t標準方法時，cost取值範圍是 1 ~ 20000000 【預設】