交换机生成树协议原理

生成树协议原理生成树协议是一种基于链路层的协议，它通常在以太网交换机上实现，用于管理以太网局域网中的网络拓扑。

生成树协议的工作原理是通过使用一个根桥（Root Bridge）和多个非根桥（Non-Root Bridge）来建立一颗树状结构，以确保网络中没有环路存在。

生成树协议的核心算法是通过一种称为生成树算法（Spanning Tree Algorithm）来找到从根桥到每个非根桥的最短路径，从而构建一颗最小生成树。

最小生成树是一种能够连接所有节点并且没有环路的树状结构，它是生成树协议的基础，用于确定网络中数据包的传输路径。

生成树协议的工作流程包括以下几个关键步骤：1. 选择根桥：在网络中通过比较桥（Bridge）的优先级和MAC地址来确定根桥，根桥是生成树中的根节点，所有数据包都将通过根桥进行转发。

2. 计算生成树：每个非根桥通过生成树算法计算到根桥的最短路径，确定自己在生成树中的位置，并将该信息传播到整个网络中。

3. 确定端口状态：每个桥根据生成树信息确定哪些端口可以用于数据包的传输，哪些端口需要阻断以避免环路的产生。

4. 更新生成树：在网络拓扑发生变化时，生成树协议会重新计算生成树，并更新每个桥的状态，重新确定最佳路径。

5. 数据包转发：根据生成树确定的路径，数据包会被从源地址传输到目的地址，通过生成树结构保证数据包的正常传输。

生成树协议的优点是可以有效避免数据包在网络中的循环传输，提升网络通信的稳定性和可靠性。

生成树协议能够自动适应网络拓扑的变化，快速重新计算生成树，并重新确定最佳传输路径，从而保证网络快速恢复到正常状态。

然而，生成树协议也存在一些局限性。

生成树协议在网络中设置大量的桥和端口时，会造成网络拓扑复杂，生成树的计算和更新会消耗大量的网络资源。

此外，生成树协议需要在所有交换机上进行配置和管理，当网络规模较大时，配置和管理网络可能会变得困难。

为了解决生成树协议的一些局限性，IEEE制定了一系列的生成树协议标准，包括802.1D、802.1w和802.1s等。

交换机生成树协议的基本原理
交换机生成树协议（STP）的基本原理基于树的生长方式，旨在避免网络中
的环路。

通过定义根桥（Root Bridge）、根端口（Root Port）、指定端
口（Designated Port）和路径开销（Path Cost）等概念，STP协议通过
构造一棵自然树的方法达到剪裁冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。

STP协议通过交换机之间的信息交流，这些信息交流单元称为配置消息BPDU（Bridge Protocol Data Unit）。

STP BPDU为二层报文数据区携带了用于生成树计算的所有有用信息，所有支持STP协议的交换机都会接收
并处理收到的BPDU报文。

当某个端口长时间不能接收到配置报文的时候，交换机认为端口的配置超时，网络拓扑可能已经改变，此时重新计算网络拓扑并重新生成一棵树。

STP协议基于Radia Perlman在DEC工作时发明的一种算法，被纳入了IEEE 标准中。

为了提高收敛速度，IEEE组织推出了快速生成树协议（RSTP），在网络结构发生变化时比STP更快的收敛网络，还引进了端口
角色来完善了收敛机制，被纳入在IEEE 标准中。

更多信息可以查阅相关资料或者咨询计算机专业技术人士了解。

STP生成树的工作原理生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是用于在以太网交换网络中防止环路的协议。

它的工作原理是通过计算生成一棵树，从而选择出一条主路径，并且屏蔽其他冗余的路径。

STP能够确保相同的数据包不会无限制地在网络中进行广播和转发，从而避免了环路导致的网络拥塞和数据包多次传输的问题。

STP的工作原理可以分为以下几个步骤：2.根端口选择：一旦根桥被选举出来，交换机就会选出一条用于连接到根桥的最佳路径。

根端口是指能够到达根桥的最佳路径上的接口。

交换机通过比较根桥的桥ID和路径上交换机的桥ID来选择根端口。

桥ID由优先级和MAC地址组成。

3.非根桥的端口状态：除了根端口外，其余的端口分为两种状态：指定端口和备选端口。

指定端口是指在特定路径上的唯一可用端口，用于传送数据。

备选端口是指在指定路径上的多个可用端口中的备用端口。

4.换届选举：当网络拓扑结构发生变化时，例如添加或删除交换机，就会触发换届选举。

换届选举是为了确保生成的树仍然是有效的。

在换届选举中，交换机会重新选择根桥和根端口。

生成树协议的原理在于维护一棵树状结构，从而避免环路的发生。

在生成树中，只有根桥和根端口是处于工作状态的，其他的端口都处于阻塞状态，不参与数据传输。

当有链路出现故障或者网络拓扑结构发生变化时，生成树协议会重新计算生成一棵全新的树，从而确保网络的稳定性。

STP的生成树协议是目前广泛应用于以太网交换网络中的环路防护协议。

其工作原理简单明了，通过选举和计算生成一棵树，从而选择出主路径，并屏蔽冗余路径，确保网络的稳定和可靠性。

STP的工作原理对于搭建大型网络和解决网络拓扑结构变化问题具有重要意义。

简述stp的工作原理STP即生成树协议(Spanning Tree Protocol)，是一种用于在局域网中避免环路的网络协议。

其工作原理是通过构建一个树形拓扑结构，将网络中的所有交换机以及连接它们的链路组成一个“生成树”，从而实现环路的防止。

STP的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 选举根交换机：在网络中，首先需要选举出一个交换机作为根交换机(Root Switch)，该交换机作为生成树的根节点。

选举根交换机的条件是：优先级最低的交换机将会成为根交换机，如果优先级相同，则MAC地址最小的交换机成为根交换机。

2. 计算最短路径：每个交换机根据自身与根交换机之间的链路开销计算出到达根交换机的最短路径，该路径称为根路径(Root Path)。

计算最短路径的算法可以是最短路径优先（SPF）或者迪杰斯特拉（Dijkstra）算法。

3. 选择根端口：在每个交换机上，需要选择一个端口作为根端口(Root Port)，这个端口将被用于发送生成树上的数据。

根端口的选择依据是：链路开销最小的端口将被选择为根端口，如果链路开销相同，则选择与根交换机有最短路径的端口。

4. 选择设计端口：由于STP的目标是避免环路，因此需要选择一个交换机的某些端口作为设计端口(Designated Port)，作为生成树上的其他交换机连接起来的桥梁。

设计端口的选择依据是：在同一网段中，仅选择一个端口作为设计端口，此端口将成为根交换机和非根交换机之间的桥梁。

5.剔除冗余连接：根据生成树协议的原则，除了根交换机，其他交换机上的端口都需要关闭一些连接，以避免环路的形成。

在每个交换机上，如果某个端口不是根端口或者设计端口，则将其关闭。

通过以上步骤，STP可确保在局域网中只有一条根路径，从而消除任何可能的环路。

当链路出现故障或新增连接时，STP会重新计算生成树，确保网络的稳定性和高可用性。

值得注意的是，STP虽然可以防止环路，但是其生成树能力有限，只能应对简单拓扑结构。

一、实验目的1. 理解生成树协议（STP）的基本原理和工作机制；2. 掌握生成树协议的配置方法；3. 通过实验验证生成树协议在网络中的实际应用效果。

二、实验环境1. 实验设备：两台华为S5700交换机、两台PC机；2. 实验软件：华为网络设备仿真软件；3. 实验拓扑：两台交换机通过一条物理链路连接，两台PC机分别连接到两台交换机上。

三、实验原理生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种用于在网络中消除环路并实现冗余链路备份的协议。

当网络中出现环路时，STP会阻塞部分端口，形成一个没有环路的树形结构，确保网络的高可用性和容错能力。

STP通过交换机之间的BPDU（Bridge Protocol Data Unit）报文进行信息交互，选举根网桥，并确定每个交换机的根端口和指定端口。

根端口是连接到根网桥的端口，指定端口是连接到同一VLAN且路径最短的端口。

其余端口被阻塞，不参与数据转发。

四、实验步骤1. 配置交换机名称和密码；2. 配置交换机接口；3. 配置VLAN；4. 配置STP；5. 验证STP配置效果。

五、实验过程1. 配置交换机名称和密码```bashS1>display versionS1>sysname S1S1>display versionS1>enableS1#configure terminalS1(config)#username admin password simple 123456 S1(config)#exit```2. 配置交换机接口```bashS1>display ip interface briefS1#interface GigabitEthernet0/0/1S1(config-if)#ip address 192.168.1.1 24S1(config-if)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/2S1(config-if)#ip address 192.168.1.2 24S1(config-if)#exit```3. 配置VLAN```bashS1>display vlanS1#vlan 10S1(config-vlan)#name VLAN10S1(config-vlan)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/1S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10 S1(config-if)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/2S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10 S1(config-if)#exit```4. 配置STP```bashS1>display stpS1#stpmode stpS1>display stpS1#interface GigabitEthernet0/0/1S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10 S1(config-if)#exitS1#interface GigabitEthernet0/0/2S1(config-if)#port link-type access S1(config-if)#port default vlan 10S1(config-if)#exit```5. 验证STP配置效果```bashS1>display stpS1>display stp interface GigabitEthernet0/0/1S1>display stp interface GigabitEthernet0/0/2S1>ping 192.168.1.2```六、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，成功配置了生成树协议，并验证了STP在网络中的实际应用效果。

mstp协议简介MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多重生成树协议）是一种用于以太网交换机的协议，旨在解决生成树协议（STP）的一些局限性。

本文将详细介绍MSTP协议的背景、原理、工作机制和优势。

一、背景在以太网中，生成树协议（STP）用于防止环路，并确保网络中只有一条活动路径。

然而，STP存在一些问题，例如性能低下、利用率低、配置复杂等。

为了解决这些问题，IEEE 802.1s标准提出了MSTP协议。

二、原理MSTP协议基于RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）扩展而来，通过将网络划分为多个实例（Instance）来实现多重生成树。

每个实例都有一个独立的生成树，可以根据网络拓扑和需求进行配置。

三、工作机制1. 配置桥优先级：在MSTP网络中，所有交换机都有一个桥优先级，用于选择生成树的根桥。

桥优先级越低，优先级越高。

2. 配置实例：管理员可以根据需求创建多个实例，并将端口分配给相应的实例。

每个实例都有一个实例优先级，用于选择实例的根桥。

3. 生成树计算：MSTP使用生成树计算单元（IST）和实例生成树计算单元（CIST）来计算生成树。

IST是所有实例的公共生成树，CIST是每个实例的独立生成树。

4. BPDU传输：交换机通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）来进行生成树计算和信息交换。

BPDU中包含根桥ID、桥优先级、端口优先级等信息。

5. 生成树收敛：当网络拓扑发生变化时，MSTP会根据新的BPDU信息进行生成树的重新计算和收敛，以确保网络的稳定性和可靠性。

四、优势1. 灵活性：MSTP允许管理员根据网络需求划分多个实例，每个实例可以有不同的生成树，提供更大的灵活性和可配置性。

2. 性能优化：MSTP通过并行计算多个实例的生成树，提高了网络利用率和性能。

相比于STP，MSTP可以更好地适应大型网络环境。

stp协议工作原理STP协议工作1. 概述STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）是一种用于保证交换网络中无环的链路的协议。

它的目标是通过自动选择、禁用冗余链路，从而避免数据包在网络中循环传送。

2. 基本原理STP协议的基本原理是通过选择一个根桥（Root Bridge）和一组根端口（Root Port）来构建生成树。

以下是STP协议的工作过程：•选择根桥：所有的交换机将进行竞选，哪个交换机具有最低的桥优先级（Bridge Priority）和最低的MAC地址，就会成为根桥。

•选择根端口：每个非根交换机将选择与根桥直接相连的那个端口为根端口，该端口的路径成为最短路径。

•选择设计化端口：每个非根交换机将通过比较与根桥相连的端口的桥ID和端口ID，选择一个最佳的端口作为设计化端口（Designated Port）。

非根交换机上的非设计化端口将被禁用，避免网络中形成环路。

3. STP的端口状态STP协议定义了几种端口状态：•指定端口：端口可用于传递网络数据，允许发送和接收数据。

•阻塞端口：端口计算树路径但暂时不用于转发数据，用于防止形成环路。

•备份端口：端口计算树路径但暂时不用于转发数据，作为冗余备份。

•禁用端口：端口被手动或自动禁用，不能用于传递数据。

4. STP的优化为了提高STP的收敛速度和使用效率，STP协议还进行了一些优化：•快速收敛：STP协议引入了快速收敛机制，使网络快速适应链路改变，减少网络中断时间。

•端口优先级调整：可以通过调整端口的优先级，使得某些端口更有可能被选择为指定端口，提高带宽使用率。

•端口聚合：将多个物理端口捆绑成一个逻辑端口，提供更大的带宽和冗余。

5. 总结STP协议是保证交换网络中无环的关键协议。

通过选择根桥和根端口，以及禁用冗余链路，生成树协议可有效避免循环传送数据包。

同时，STP协议还提供了一些优化手段，使网络更快速、高效地收敛和运行。

希望通过上述的解释，你对STP协议的工作原理有了更深入的了解。

STP协议解析生成树协议的工作原理生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种用于网络交换机之间建立冗余链路的协议，它的作用是确保网络中不存在环路，以提高网络的可靠性和稳定性。

本文将对STP协议进行解析，并介绍其工作原理。

一、STP协议简介STP协议是由IEEE 802.1D标准定义的一种链路层协议，用于在网络交换机之间建立一个逻辑上无环路的生成树（Spanning Tree），通过将某些端口设为阻塞状态来消除冗余链路，从而避免广播风暴和数据包的循环转发。

二、STP协议的工作原理1. 桥ID和优先级STP协议中，每个交换机都有一个唯一的Bridge ID（桥ID）用于标识自己，桥ID由优先级和MAC地址组成。

优先级取值范围为0~65535，MAC地址为交换机的物理地址。

生成树的根交换机拥有最小的桥ID。

2. 选举根交换机在网络中，首先进行根交换机的选举。

每个交换机发送BPDU （Bridge Protocol Data Unit）消息，其中包含了自己的桥ID和路径代价（Path Cost）。

路径代价是指从发送BPDU的交换机到根交换机的总路径长度，路径长度越短，路径代价越小。

接收到BPDU的交换机会与自己的桥ID进行比较，如果接收到的BPDU的桥ID更小或者路径代价更小，则将接收到的BPDU继续发送给其他交换机。

3. 生成树计算生成树计算阶段，交换机通过比较收到的BPDU中的桥ID和路径代价来确定到达根交换机的最佳路径，将其端口状态设置为指定端口（Designated Port），用于与其他交换机进行通信。

同时，选举出的根交换机的端口也设置为指定端口。

如果有多条路径具有相同的最小路径代价，则选择桥ID较小的那个路径。

4. 阻塞冗余链路生成树计算完成后，除了根交换机和指定端口以外的所有其他端口都将被设置为阻塞状态（Blocking State），这样就实现了环路的消除。

mstp协议简介一、背景介绍MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多重生成树协议）是一种用于网络交换机的协议，旨在解决交换机网络中的环路问题。

环路是指在网络拓扑中存在多条路径连接同一目的地，如果不加以控制，数据包可能会在环路中无限循环，导致网络拥堵甚至崩溃。

MSTP协议通过创建多个生成树来解决这个问题，使得网络中的数据流动更加高效可靠。

二、MSTP协议原理MSTP协议基于IEEE 802.1Q标准，通过将交换机网络划分为多个实例（Instance），每个实例对应一个生成树，来实现对网络中的环路进行控制。

MSTP 协议的核心原理是通过生成树的计算和选择，将每个交换机端口划分为根端口、指定端口和替代端口。

1. 生成树计算MSTP协议通过生成树计算来确定每个实例的根交换机，并为每个交换机端口分配相应的角色。

生成树计算的过程包括以下步骤：a. 每个交换机通过发送配置消息（Configuration Message）来与相邻交换机进行通信，交换机之间交换配置信息，包括实例标识、优先级等。

b. 每个交换机根据收到的配置消息计算出自己在每个实例中的根交换机，并确定自己的角色。

c. 每个交换机将计算结果通过配置消息发送给相邻交换机，以便相邻交换机更新自己的计算结果。

2. 端口角色划分根据生成树计算的结果，MSTP协议将每个交换机端口划分为以下三种角色：a. 根端口（Root Port）：在每个实例中，离根交换机最近的端口被划分为根端口，用于接收来自其他交换机的数据。

b. 指定端口（Designated Port）：在每个实例中，除了根端口之外的端口中，与相邻交换机之间的连接距离最近的端口被划分为指定端口，用于向其他交换机传递数据。

c. 替代端口（Alternate Port）：在每个实例中，除了根端口和指定端口之外的端口被划分为替代端口，作为备用端口，以防主要路径发生故障时使用。

⼗⼀、STP（⽣成树协议）⼀、STP（⽣成树协议）运⾏在交换机上防⽌交换机换路的技术　 为了提⾼⽹络可靠性，交换⽹络中通常会使⽤冗余链路。

然⽽，冗余链路会给交换⽹络带来环路风险，并导致⼴播风暴以及MAC地址表不稳定等问题，进⽽会影响到⽤户的通信质量。

⽣成树协议STP（Spanning Tree Protocol）可以在提⾼可靠性的同时⼜能避免环路带来的各种问题。

⼆、环路引起的问题交换机之间通过多条链路互连时，虽然能够提升⽹络可靠性，但同时也会带来环路的问题。

1、环路会引起⼴播风暴⽹络中的主机会受到重复的数据，造成⽹络堵塞和卡顿。

通过实验体验⼀下环路带来的影响实验：因为华为路由器默认⾃动开启了stp功能，我们做这实验时先把交换机的stp功能关闭。

stp disable 所有交换机都这样关闭（因为华为交换机默认都开启STP）[LSW6]stp disable[LSW7]stp disable[LSW8]stp disable我们配置 pc9的ip地址为192.168.1.2/24⽤PC ping 192.168.1.3，触发⼀个⼴播包，并抓包ping测后发现⼀直在发⼴播包，已经形成⼴播风暴了当我们再次开启stp后抓包，stp enable2、环路相起MAC地址表震荡三、STP作⽤和本作原理　1、STP的作⽤，通过运⾏STP的算法，阻塞特定的接⼝实现冗余⽆环的⽹络。

2、⼯作原理原理：阻塞端⼝（预备端⼝）通过选举阻塞端⼝，来防⽌环路1）STP中的选举步骤和端⼝状态选举步骤： ①、选举ROOT-SW根⽹桥 ②、选举根端⼝RP（root port） ③、选举指定端⼝DP（Designate port） ④、其余的端⼝被Block阻塞 ⑤stp选举时候端⼝状态（15s 到listening，选举就结束了）第⼀步、根桥选举 每⼀台交换机启动stp后，都认为⾃⼰是根桥。

启动stp后在整个⽹络先选出根桥， 通过BID进⾏⽐较（BID由优先级+mac地址组成）先⽐较优先级，在⽐较MAC地址，越⼩越优先。

简述生成树协议的工作过程一、引言生成树协议是网络中的一种重要协议，它能够有效地避免网络中的环路问题，保证数据在网络中的正常传输。

本文将详细介绍生成树协议的工作过程。

二、生成树协议概述生成树协议是一种链路层协议，用于解决交换机之间的环路问题。

它通过计算生成一棵覆盖整个网络的最小成本树，从而使得数据在网络中只有唯一路径传输，避免了环路问题。

三、生成树协议工作原理1. 建立拓扑结构在生成树协议中，首先需要建立整个网络的拓扑结构。

交换机之间通过链路相连，形成一个网状结构。

为了方便计算最小成本树，需要给每条链路赋予一个权值。

2. 选举根交换机为了确定整棵最小成本树的结构，需要选举出一个交换机作为根节点。

通常情况下，选举规则是选择MAC地址最小的交换机作为根节点。

3. 计算最小成本树选举出根节点后，各个交换机开始计算到达根节点的最短路径，并选择其中代价最小的路径作为自己到根节点的路径。

这个过程称为生成树计算。

4. 剪枝在计算出最小成本树之后，可能会出现一些冗余链路。

为了避免这些链路造成环路问题，需要进行剪枝操作。

具体来说，就是在最小成本树中选择一些边，将它们从图中删除，从而形成一棵无环的生成树。

5. 维护生成树在网络运行过程中，可能会出现链路断开、交换机故障等情况。

如果不及时处理这些问题，可能会导致整个网络瘫痪。

因此，在生成树协议中需要实时监测网络状态，并对发生变化的情况进行处理，以保证整个网络的正常运行。

四、生成树协议的优缺点1. 优点（1）避免环路问题：通过计算最小成本树并剪枝操作，能够有效地避免网络中出现环路问题。

（2）提高网络性能：通过保证数据只有唯一路径传输，能够提高网络传输效率。

（3）简单易用：生成树协议实现简单、易于配置和维护。

2. 缺点（1）容易造成链路拥塞：由于所有数据只能通过一条路径传输，可能会导致某些链路拥塞，从而影响网络性能。

（2）不适用于大型网络：在大型网络中，生成树协议的计算量过大，可能会导致网络延迟增加。

二层交换机关闭生成树协议二层交换机是计算机网络中的重要设备，它能够实现数据包的快速转发。

在二层交换机中，生成树协议是一种用于实现网络冗余和提高网络可靠性的技术。

本文将详细介绍生成树协议的原理、作用以及如何关闭生成树协议。

生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种链路层协议，用于解决二层网络中的环路问题。

在一个网络拓扑中，如果存在环路，数据包会在环路中不断循环，导致网络拥塞和性能下降。

生成树协议通过选择一个主干路径，将其他冗余路径关闭，从而消除环路，确保数据在网络中正常传输。

生成树协议的工作原理是通过选举一个主根桥（Root Bridge）来确定主干路径。

在一个网络中，所有的交换机都会参与到生成树协议的计算中，每个交换机都会根据自身的优先级、MAC地址等因素进行比较，并选择一个交换机作为主根桥。

其他交换机则作为非根桥，通过与主根桥交换信息，计算出自己在生成树中的位置。

生成树协议的作用是实现网络冗余和提高网络可靠性。

通过关闭冗余路径，生成树协议确保数据只在主干路径上传输，避免了环路带来的问题。

同时，当主干路径发生故障时，生成树协议能够自动重新计算路径，选择新的主干路径，确保网络的连通性和可用性。

当我们需要关闭生成树协议时，可能是因为网络中的环路已经被彻底清除，或者是因为其他原因需要关闭生成树协议的功能。

关闭生成树协议并不会影响网络的正常运行，但需要注意的是，如果网络中存在环路，关闭生成树协议可能会导致网络拥塞和性能下降。

关闭生成树协议的方法是通过设置交换机的参数来实现。

具体的步骤如下：1. 进入交换机的管理界面，可以通过SSH、Telnet等方式进行远程登录，也可以通过网页界面进行本地登录。

2. 找到生成树协议的相关设置，通常在交换机的配置界面中有一个“生成树协议”或者“STP”选项。

3. 在生成树协议的设置中，找到一个参数叫做“状态”或者“开关”，将其设置为关闭状态。

生成树协议的概念生成树协议（Spanning Tree Protocol, STP）是一种用于在计算机网络中实现环路消除和冗余路径删除的协议。

生成树协议在局域网中起到了非常重要的作用，有效地提高了网络的稳定性和可靠性。

本文将详细介绍生成树协议的概念、原理和工作过程，并探讨其在网络中的应用。

生成树协议的概念：生成树协议是一种通过选择网络中的某些连线来构建一棵树状的拓扑结构，以消除环路并实现冗余路径删除的协议。

在局域网中，如果多个交换机之间存在重复的链路，数据包可能会在链路之间循环传播，导致网络拥塞和数据丢失。

生成树协议通过选择一条主链路以及一系列备份链路，来确保数据包的顺利传输和网络的稳定性。

生成树协议的原理：生成树协议的原理基于图论中的最小生成树算法。

在一个局域网中，多个交换机之间会形成一个图的结构，其中每个交换机对应一个节点，链路对应边。

生成树协议通过计算网络拓扑的最小生成树，确定一条主链路和一系列备份链路，使得网络中的所有节点都能够通过主链路直接或间接地与根节点相连，同时保证没有环路的存在。

生成树协议的工作过程：生成树协议的工作过程可以分为以下几个步骤：1. Bridge ID的选择：在生成树协议中，每个交换机都会有一个唯一的标识符，称为Bridge ID。

根据Bridge ID的大小决定交换机的地位，具有更小Bridge ID 的交换机会成为根交换机。

初始情况下，所有交换机都以自身为根交换机。

2. Root Bridge的选举：交换机通过比较Bridge ID的大小来选举Root Bridge，即全网中拥有最小Bridge ID的交换机。

选举的结果会广播到网络中的所有交换机，使得每个交换机都知道Root Bridge的位置。

3. 生成树的构建：所有非根交换机根据接收到的信息计算到达Root Bridge的最短路径。

生成树协议使用最小帕斯卡尔树算法（Shortest Path Bridging Tree Algorithm, SPBTA）来计算最短路径，并将非根交换机的端口按照最短路径连接到Root Bridge。

简述生成树协议的工作原理(一)生成树协议什么是生成树协议生成树协议是一种用于网络交换机的协议，用来避免在网络中出现环路，保证网络通信的稳定性。

它通过选择一条主干路径，并且屏蔽掉其他的冗余路径，使得数据流向更加高效和可靠。

生成树协议的原理生成树协议的工作原理可以概括为以下几个步骤：1.建立拓扑：将所有的网络交换机连接起来形成一个拓扑结构，包含有向边和交换机节点。

2.根交换机的选举：在拓扑结构中选择一个交换机作为根交换机，这个根交换机的选举是根据交换机的优先级来进行的，优先级越高的交换机被选为根交换机。

3.端口角色的选择：每个交换机的端口根据其与根交换机的距离来确定其角色，距离最短的端口被选为根端口，其他的端口会进一步竞选成为指定端口或者阻塞端口。

4.指定端口的选举：指定端口是除了根端口外，接收到根交换机信息的端口。

在拓扑结构中，生成树协议通过计算路径代价，选举出每个交换机到根交换机的最短路径，并指定相应的端口为指定端口，其他非指定端口则会被阻塞。

5.阻塞端口的操作：交换机的阻塞端口不会向外发送任何的数据包，只能接收到其他端口发送的数据包。

6.路径修复：如果出现链路故障或者新的交换机加入网络，生成树协议会及时检测到变化，并进行重新计算和调整，以保持网络的稳定性。

7.数据转发：生成树协议最终会形成一棵树状结构，根交换机负责将数据包转发到其他交换机上，其他交换机再转发给它们的子交换机，以此类推，保证数据在整个网络中的高效传输。

生成树协议的工作流程生成树协议的工作流程可以用以下步骤来概括： - 步骤1：选举根交换机 - 步骤2：选择根端口 - 步骤3：计算最短路径并选择指定端口 - 步骤4：阻塞非指定端口 - 步骤5：检测链路变化并重新计算路径 - 步骤6：数据转发生成树协议的优点生成树协议的使用能够带来以下几个优点： - 避免数据包在网络中的环路传输，保证数据的高效传输。

- 支持网络拓扑的变化，能够及时检测链路故障并进行修复。

交换机生成树 discarding 原因交换机生成树中的Discarding状态及其原因分析一、引言在现代网络环境中，交换机是构建和管理复杂网络的重要设备。

交换机的生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种防止网络环路的技术，它通过选择并阻塞某些冗余链路来确保网络中不存在环路。

在这个过程中，端口可能会进入“Discarding”状态，这是本文将要探讨的主题。

二、生成树协议的工作原理生成树协议的主要目标是在存在冗余路径的情况下创建一个无环的逻辑网络拓扑。

为了实现这个目标，STP定义了五种端口状态：Blocking、Listening、Learning、Forwarding以及Discarding。

其中，Discarding状态是一个非常重要的状态，因为它表示端口不会转发数据包，也不会学习MAC地址。

三、端口进入Discarding状态的原因1. 端口初始化：当交换机启动或端口启用时，端口会自动进入Discarding状态，直到STP完成计算并确定该端口的角色。

2. 阻塞冗余链路：在STP算法运行过程中，如果某个端口被选为阻止环路的冗余链路，那么这个端口就会进入Discarding状态。

3. 故障检测：如果交换机检测到端口故障，如物理连接问题或信号质量差，也会使端口进入Discarding状态以避免可能的数据包丢失或错误传播。

4. STP配置更改：如果管理员修改了STP配置，例如改变端口优先级或者改变VLAN配置，也可能导致端口进入Discarding状态。

四、Discarding状态的影响端口处于Discarding状态时，它不会接收、处理或转发任何数据包。

这对于防止网络环路是非常必要的，因为如果冗余链路上的端口继续转发数据包，就可能导致广播风暴或路由循环等问题。

然而，这也意味着与这些端口相连的设备无法通过这个端口访问网络。

五、解决Discarding状态的问题如果发现某个端口长时间处于Discarding状态，应首先检查网络连接是否正常，然后检查STP配置是否正确。

华为交换机的VSTP原理VSTP（VLAN Spanning Tree Protocol）是华为交换机实现的多实例生成树协议，它基于IEEE 802.1s标准定义的MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）。

其原理可如下：1、区域划分与实例创建：将网络中的交换机划分为相同的MST 区域，为每个区域配置唯一的MSTP修订级别和配置名称。

根据VLAN 到实例映射表（MST配置映射表），将不同VLAN分配给不同的生成树实例。

2、根桥选举：网络中的交换机会选举出一个根网桥。

选举规则基于交换机的优先级和MAC地址，优先级越低、MAC地址越小的交换机成为根桥的可能性越大。

3、端口角色确定：各个交换机接口会根据一定的算法确定其角色，可能是根端口、指定端口或阻塞端口。

根端口是指距离根桥最近的端口，指定端口是在各段间传输数据的最佳路径上的端口，而其他非最佳路径上的端口会被阻塞以消除环路。

4、VLAN映射与转发：每个实例内的活动端口负责承载其映射的VLAN流量，从而实现在整个MST域内为不同VLAN提供无环路的冗余路径。

5、快速收敛：VSTP继承了RSTP（快速生成树协议）的特性，支持快速端口状态转换机制，能更快地进行故障恢复，提高网络的可用性。

总之，通过VSTP，管理员可以灵活地配置VLAN在物理网络中的传播方式，有效地利用网络带宽资源，同时保持网络的稳定性和可靠性。

附：华为交换机常见的VSTP配置命令：stp bridge-address：配置桥 MAC 地址。

stp v-stp enable：开启 VSTP 功能。

dfs-group：配置 DFS 组。

interface Eth-Trunk：进入 Eth-Trunk 视图。

description：配置端口描述。

mode lacp-static：配置聚合模式为静态 LACP。

peer-link：配置 M-LAG 的 Peer-Link 功能。

华为生成树协议原理华为生成树协议（Huawei Spanning Tree Protocol，HSTP）是华为公司研发的一种用于构建网络拓扑结构的协议。

该协议通过在网络中建立一棵生成树，实现网络的高可用性和可靠性。

本文将介绍华为生成树协议的原理及其在网络中的应用。

一、生成树协议的背景和意义在大型企业或机构的网络中，通常会有多个交换机连接在一起，形成一个复杂的网络拓扑结构。

这样的网络结构可能存在环路，当发生链路故障时，数据包可能会在环路中不断循环，导致网络拥塞和性能下降。

为了解决这个问题，生成树协议被提出。

生成树协议可以通过在网络中选择一个主干路径，将其他冗余路径进行屏蔽，从而消除环路，保证数据在网络中的正常传输。

当网络中的某条链路发生故障时，生成树协议可以自动调整网络拓扑，选择新的主干路径，实现网络的快速恢复。

二、华为生成树协议的工作原理华为生成树协议主要由以下几个步骤组成：1. 建立拓扑结构：在网络中，每个交换机都会发送生成树协议的消息，用于发现相邻交换机并建立拓扑结构。

交换机会根据收到的消息，计算出生成树中的根节点和各个交换机的距离。

2. 选择根交换机：每个交换机会根据收到的消息，选择距离最近的交换机作为根交换机。

根交换机的选择是通过比较交换机之间的优先级和MAC地址来确定的。

3. 计算最短路径：根交换机会向其他交换机发送最短路径消息，其他交换机会根据收到的消息，计算到根交换机的最短路径。

交换机会记录下到根交换机的路径和距离，并将消息继续传递给其他交换机。

4. 构建生成树：根交换机会根据收到的消息，构建生成树。

生成树是一棵以根交换机为根节点的树状结构，每个交换机都有一个指向上一级交换机的指针，形成了一条从叶子节点到根节点的路径。

5. 维护生成树：生成树会持续地进行维护，当网络中的链路发生故障或恢复时，生成树会相应地进行调整，选择新的主干路径，保证网络的正常运行。

三、华为生成树协议的优势和应用华为生成树协议相比其他生成树协议具有以下优势：1. 快速收敛：华为生成树协议可以快速地检测到链路故障，并在几毫秒内完成网络拓扑的调整，实现快速收敛。