16-RSTP MyPower S4330 V1.0 系列交换机配置手册
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1.1.2 网桥协议数据单元为了运行STP，需要在交换机之间共享信息。
他们所共享的信息是网桥协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit，BPDU），它是以组播信息的形式送出的，只有其他第2层设备收听网桥数据单元。
交换机将利用BPDU学习网络拓扑：什么设备连接到其他设备上，以及基于此拓扑，网络中是否存在某些第2层环路。
如果发现了某些环路，交换机将在此拓扑中禁用某个或某些端口，以确保网络中没有环路。
也就是说，在交换式网络中，从一台设备到任何其他的设备之间，只有一条路径可用。
如果在第2层网络中有任何变化，如一条链路断掉、添加了新链路、添加了新交换机或者某台交换机出现故障，网络中的交换机将共享此信息，这会引起STP算法重新执行，并产生一个新的无环拓扑。
1.1.3 STP的基本概念1. 根交换机（Root Bridge）STP算法运行后，第一个步骤是选举根交换机。
根交换机（Root Bridge）位于整个生成树拓扑的最上部。
具有最低交换机ID的交换机将被选为根。
交换机ID由两个部分组成：●交换机的优先级。
缺省情况下，所有交换机的优先级为32,768。
●交换机的MAC地址。
管理员可以通过更改交换机的ID，来指定一台交换机作为根。
当网络拓扑发送变化时，比如根交换机出现故障或者在网络中添加了新的交换机，就会重新触发根交换机的选举过程。
2. 根端口（Root Port）在选出根交换机后，还需要在网络中所有非根交换机上选出一个离根交换机最近的端口，负责与根交换机进行通信。
3. 指定网桥（Designated Bridge）在每个单独LAN中都有一个交换机被称为指定网桥，它属于该LAN中根路径花费最少的网桥。
根交换机是所有跟它连接的LAN的选举网桥。
4. 指定端口（Designated Port）在选举完根交换机和根端口后，还要在每一条链路上选举一个用于到达根交换机的端口，这个端口就是指定端口（Designated Port）。
成为指定端口需具备下面的条件：●一条链路上的两条交换机中，拥有到根交换机最低累加路径成本的交换机上端口将被选用。
如果两条交换机的累加路径成本相同，那就选择其中具有最低交换机ID的交换机。
●如果同一台交换机上连接了多条可到达根交换机的链路，那就选择拥有最低优先级的交换机端口作为指定端口。
如果这几个端口的优先级都相同，则选择物理端口号最低的端口为指定端口。
1.1.4 端口状态在生成树中，端口状态有5种：●Disabled端口不参与帧的转发、，MAC地址学习和生成树运算。
当端口通过管理手段被Disable 时，端口状态变为Disabled状态。
当端口在Disabled状态时，可通过管理手段Enable端口，端口状态变为Blocking状态。
●Blocking端口不进行帧的转发，不进行MAC地址学习，但接收BPDU和参与生成树的运算。
当网桥初始化后，端口进入Blocking状态，或者端口处于Disabled状态时通过管理手段进行端口Enable后，端口进入Blocking状态。
通过生成树的运算，端口能够从Listening、Learning或者Forwarding状态进入Blocking 状态。
●Listening端口不转发帧，不进行MAC地址的学习，但接收BPDU和参与生成树的运算，接收到的BPDU需要提交用来发送。
当生成树决定此端口需要参与帧的转发时，端口从Blocking 状态转变为Listening状态。
●Learning端口不转发帧，但进行MAC地址的学习并且接收BPDU和参与生成树的运算，接收到的BPDU需要提交用来发送。
当协议定时器到时，端口从Listening状态转变为Learning 状态。
●Forwarding端口转发帧，进行MAC地址的学习并且接收BPDU和参与生成树的运算，接收到的BPDU需要提交用来发送。
当协议定时器到时，端口状态从Learning状态变为Forwarding 状态。
在生成树中，网桥的端口只有属于根端口或者指定端口时，才能够参与帧的转发，其余端口状态都为Blocking状态。
1.2 生成树的计算1.2.1 生成树协议报文生成树协议使用两种报文，配置BPDU和拓扑变化通知BPDU。
1. 配置BPDU的报文格式图1-1.配置BPDU报文格式Protocol Identifier：为0x00，标识生成树协议。
Protocol Version Identifier：为0x0000。
BPDU Type：为0x00，表示配置BPDU。
Flags：使用了两个标志位，A000000B，当A为1时，表示拓扑改变确认；当B为1时，表示拓扑改变。
Root Identifier：根交换机的唯一标识，为8字节。
由网桥的优先级和网桥的MAC地址组成。
Root Path Cost：根路径花费，为4字节。
Bridge Identifier：网桥的唯一标识，为8字节。
由网桥的优先级和网桥的MAC地址组成。
Port Identifier：发送配置报文的网桥端口的唯一标识，为2字节。
由端口的优先级和端口ID组成。
Message Age：从根交换机产生此配置报文以来的时间。
Max Age：配置报文的有效时间。
Hello Time：根产生配置报文的时间间隔。
Forward Delay：端口从Listening状态和Learning状态的维持时间。
2. 拓扑变化通知BPDU图1-2.拓扑变化通知BPDU格式Protocol Identifier：为0x00，标识生成树协议。
Protocol Version Identifier：为0x00。
BPDU Type：为0x80，表示拓扑变化通知BPDU。
1.2.2 根交换机的选择网桥在启动的时候假定自己为根交换机，它所有跟LAN中有连接的端口都为指定端口，网桥向所有指定端口定时发送配置报文。
此报文中的Root Identifier跟Bridge Identifier相同，Root Path Cost为0，Message Age时间为0。
当网桥收到另一网桥的配置报文时，如果此配置报文的Root Identifier比此网桥的Root Identifier大时，则丢弃此配置报文；否则更新该网桥的Root Identifier、Root Path Cost等参数的值，该网桥将以新值继续向指定端口广播发送配置BPDU。
按照这种方式，最终选举出根交换机。
1.2.3 网桥的根端口的选择根交换机选取后，根交换机定时向指定端口发送配置报文，桥接的LAN中的其它网桥会收到配置报文，这些网桥会把收到的配置报文中的Root Path Cost最小的那个端口作为该网桥的根端口。
（这些网桥会把收到的配置报文中的Root Path Cost+接收端口Path Cost 的最小的那个端口作为该网桥的根端口）如果有若有多个端口具有相同的最低根路径花费，则具有最高优先级的端口为根端口（则接收到配置BPDU报文中的端口优先权最高的端口为根端口）。
若有两个或多个端口具有相同的最低根路径花费和最高优先级，则端口号最小（则接收到配置BPDU报文中的端口号最小）的端口为默认的根端口。
网桥从根端口接收到配置报文后，会从网桥的指定端口发送配置报文，在指定端口发送配置报文时，它会修改报文的Root Path Cost、Bridge Identifier、Port Identifier和Message Age。
1.2.4 LAN的指定网桥的选择开始时，所有的网桥都认为自己是LAN的网桥。
当网桥接收到具有更低根路径花费的（同一个LAN中）其他网桥发来的BPDU，该网桥就不再宣称自己是指定网桥。
如果在一个LAN中，有两个或多个网桥具有同样的根路径花费，具有最高优先级的网桥被选为指定网桥。
如果指定网桥在某个时刻收到了一个LAN上其他网桥因竞争指定网桥而发来的配置BPDU，该指定网桥将发送一个回应的配置BPDU，以重新确定指定网桥。
1.2.5 指定端口的选择LAN的指定网桥中与该LAN相连的端口为指定端口。
若指定网桥有两个或多个端口与该LAN相连，那么具有最低标识的端口为指定端口。
1.2.6 重新配置通过网络传播的配置信息有一个有效时间，此时间为配置报文中的Max Age时间。
网桥会保存端口中的信息，并监视这些信息的存储时间。
在正常的情况下，根交换机定时发送配置报文，以使存储的信息不会超时。
如果端口的信息超时，网桥会尝试使此端口为LAN的指定端口，并把从根端口接收到的配置报文从此端口发送出去。
如果网桥的根端口的信息超时，网桥的其它端口会被选择为根端口。
如果根交换机失效了，网桥不收从根交换机发送过来的配置信息，它会假定自己为根交换机。
