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生成树协议的作用生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种网络协议，用于在局域网中防止网络环路的发生，保证数据包在网络中能够按照预期的路径传输。
生成树协议的作用主要体现在以下几个方面。
首先，生成树协议可以有效地防止网络环路的发生。
在一个局域网中，如果存在多条路径连接同一组设备，如果不采取任何措施，数据包可能会在网络中形成环路，导致数据包不断在网络中循环传输，最终导致网络拥堵甚至瘫痪。
生成树协议通过计算网络拓扑结构，选择一条主干路径，将其它冗余路径屏蔽，从而有效地避免了网络环路的发生。
其次，生成树协议可以提高网络的可靠性和稳定性。
通过生成树协议的工作原理，网络管理员可以在网络中设置主干路径，将冗余路径屏蔽，从而确保数据包在网络中能够按照预期的路径传输。
这样一来，即使网络中的某些链路出现故障，也不会对整个网络造成影响，保证了网络的可靠性和稳定性。
此外，生成树协议还可以提高网络的传输效率。
在生成树协议的作用下，网络中只有一条主干路径处于活跃状态，其它冗余路径被屏蔽，这样可以避免数据包在网络中不断循环传输，提高了网络的传输效率。
同时，生成树协议还可以根据网络的拓扑结构自动调整主干路径，使得网络能够在不同的拓扑结构下都能够保持高效的传输。
最后，生成树协议可以简化网络的管理和维护。
在一个复杂的网络环境中，如果没有生成树协议的支持，网络管理员需要手动设置网络中的路径，保证数据包按照预期的路径传输。
而有了生成树协议，网络管理员只需要设置一条主干路径，其它冗余路径会被自动屏蔽，大大简化了网络的管理和维护工作。
综上所述，生成树协议在局域网中发挥着至关重要的作用。
它不仅可以有效地防止网络环路的发生，提高了网络的可靠性和稳定性，还能够提高网络的传输效率，简化网络的管理和维护工作。
因此，对于任何一个需要保证网络正常运行的组织或者企业来说，都应该充分重视生成树协议的作用，合理地配置和管理网络，以确保网络能够高效、稳定地运行。
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。
STP生成树协议的功能：局域网中为了避免环路形成的广播风暴，需要阻塞冗余链路，消除环路，并且在主链路中断时，又可以将冗余链路自动切换为转发状态，恢复网络的连通性。
STP（spanning tree protocol，生成树协议）用于消除数据层物理环路的协议通过在桥之间交换BPDU（bridge protocol data unit，桥协议数据单元），来保证设备完成生成树的计算过程。
小知识：环路产生的原因：1.基于局域网的可靠性，为交换机之间提供冗余连接；2.错误的网络配置导致环路产生；根桥（root bridge）：整个生成树的根节点，有所有交换机中优先级最高的交换机担任。
桥ID：包含桥优先级和MAC地址（长度是8B），由于MAC 在网络中是唯一的，故：桥ID也是唯一的，先比较优先级在比较MAC地址；（优先级值和MAC值越小越优）路径开销（path cost）：STP中每一条链路都有开销值，用于衡量桥与桥之间的优劣；指定桥（designate bridge）：负责一个物理端上数据转发任务的桥，由物理端上优先级最高的桥担任。
、端口角色：根端口（root port）：是指网桥距离根桥最近的端口。
根桥没有根端口，每一个非根桥有且只有一个根端口；指定端口（designate port）：是指物理端上属于指定桥的端口。
根桥是所有网桥中优先级最高的，它是其所连接所有物理端上的指定桥，所以通常情况下根桥的所有端口都是指定端口；阻塞端口（alternate port）：既不是根端口又不是指定端口，剩下的就是阻塞端口，它是用来为根端口或指定端口做备份。
是网桥到达根桥的备份路径；注：当拓扑发生变化时，节点重新计算，收敛成新的树型拓扑；STP使用BPDU（bridge protocol data unit，桥数据单元）来交互信息；配置BPDU：用来进行生成树计算和维护生成树拓扑的报文；TCN BPDU：当拓扑结构发生变化时，用来通知相关设备网络拓扑发生变化的拓扑；端口状态：Disabled：未启用STP功能的端口：不接收BPDU，不进行地址学习，不收发数据；Blocking：非指定端口或根端口：不接收BPDU，不进行地址学习，不收发数据；Listening:接收BPDU，不进行地址学习，不收发数据；Learning：接收BPDU，进行地址学习，不收发数据；Forwarding:指定端口或根端口：接收BPDU，进行地址学习，收发数据；生成树（STP）的不足：端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的forwarding delay时间如果网络中的拓扑结构变化频繁，网络会频繁地失去连通性RSTP（rapid spanning tree protocol快速生成树协议）：是STP协议的优化版STP和RSTP的不同点：RSTP减少了端口的状态RSTP增加了端口的角色RSTP配置BPDU的格式和发送方式有所改变当网络拓扑发生变化时，RSTP的处理方式不同，可以实现更为快速的收敛RSTP具备STP的所有功能桥优先级配置：【H3C】stp priority 4096桥优先级字段共有16位，包含优先级位和0比特两部分。
生成树协议的作用和特点是《生成树协议的作用和特点》一、双方的基本信息甲方：XXX公司地址：XXXXXX法定代表人：XXX联系电话：XXX乙方：XXX公司地址：XXXXXX法定代表人：XXX联系电话：XXX二、各方身份、权利、义务、履行方式、期限、违约责任1. 甲方的身份：为生成树生产厂家；甲方的权利：享有生成树的所有权及所有利益；甲方的义务：按照乙方的要求生产制造生成树，并按时交货；甲方的履行方式：按照乙方提供的技术参数和标准生产生成树；甲方的期限：生产周期为XX 天；甲方的违约责任：如未按时交付生成树，应承担相应的违约责任及赔偿损失。
2. 乙方的身份：为购买生成树的买家；乙方的权利：享有生成树的使用权；乙方的义务：按照甲方提供的技术参数和标准支付购买费用；乙方的履行方式：按照合同规定支付购买费用，并按照甲方的要求使用生成树；乙方的期限：应当在XX天内完成支付购买费用；乙方的违约责任：如未按时支付购买费用，应承担相应的违约责任及赔偿损失。
三、需遵守中国的相关法律法规双方在签署本协议时，应当遵守国家有关生成树的法律法规，并要求合同条款符合法律法规的规定。
四、明确各方的权力和义务本协议中所规定的权利和义务，应当明确并且双方要清楚知晓，在履行合同过程中互相尊重对方的权利和义务。
五、明确法律效力和可执行性本协议的签署和履行应当具有法律效力，并且双方应当严格按照协议的内容履行，如有违反应当承担相应的违约责任和赔偿损失。
六、其他1. 本协议自双方签字盖章之日起生效；2. 本协议未尽事宜，双方可协商解决，并签署补充协议；3. 本协议一式两份，甲乙双方各执一份。
以上为《生成树协议的作用和特点》，各项条款符合法律要求。
生成树协议随着计算机网络技术的不断发展，分布式系统的应用越来越广泛，网络的规模也越来越大，因此在网络中维护一个联通的通信图形结构成为了一个重要的问题。
而生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）就是为了这个问题而存在的。
本文将介绍生成树协议的概念、实现原理和应用。
一、生成树协议的概念生成树协议是一种用于将网络拓扑结构从存在环路的状态转换为不存在环路的状态，并且维护网络可靠的协议。
它通常在局域网中应用，以防止数据包在网络中出现广播风暴和死循环。
生成树协议在广泛应用的同时，也是OSI模型中的第二层协议，即数据链路层协议。
生成树协议的基本原理是利用广播风暴抑制机制，避免数据包在局域网中的广播造成的网络过载和死循环的情况。
生成树协议通过选举一个根桥，以及一些辅助的桥来构造生成树，生成树是一种逻辑拓扑结构，它根据某种算法从所有桥之间的物理拓扑图中抽象出来的一个具有连接桥的最小树形结构。
二、生成树协议的实现原理1、生成树协议的选举生成树协议中的根桥和辅助桥都需要选举，选举的基本原则是桥的优先级和MAC地址。
MAC地址越小的桥优先级越高，因为MAC地址是唯一的，而桥的优先级则是可配置的，也是一种参数。
根据这两个参数，生成树协议就可以完成根桥和辅助桥的选举工作。
2、生成树协议的生成树计算在生成树协议中，除了根桥以外，其它所有桥都是辅助桥，辅助桥的主要作用是在生成树计算过程中帮助根桥完成生成树的计算。
它们通过交换BPDU（Bridge Protocol Data Unit）来共同维护生成树的稳定。
3、BPDU交换BPDU是生成树协议中用于交换信息的最小单位。
每个桥在计算生成树的时候，会将自己的状态和生成树状态发送给相邻桥，以此来构造生成树。
BPDU的格式包括一些控制信息，如协议版本、优先级、桥标识符和端口标识符等。
在生成树计算过程中，桥不断地发送、接收和处理BPDU，以此来维护生成树的状态。
最小生成树协议甲方（网络服务提供方）：名称：_____________地址：_____________法定代表人：_____________联系电话：_____________乙方（用户方）：名称：_____________地址：_____________法定代表人：_____________联系电话：_____________鉴于甲乙双方就最小生成树（MST）网络服务达成一致，经协商一致，订立本协议：一、服务内容1. 服务名称：最小生成树网络服务2. 服务范围：提供高效、稳定的网络连接3. 服务期限：_____________年_____________月_____________日至_____________年_____________月_____________日二、服务费用1. 服务费用：人民币_____________元/月2. 支付方式：银行转账现金3. 支付时间：每月_____________日前支付当月费用三、甲方责任1. 提供稳定可靠的最小生成树网络服务2. 定期维护和优化网络3. 确保网络连接的高效性和稳定性4. 及时处理乙方的咨询和投诉四、乙方责任1. 按时支付服务费用2. 配合甲方进行网络配置和优化3. 保持网络设备的正常运行4. 及时反馈网络故障和异常情况五、服务质量1. 甲方确保网络连接的高效性和稳定性2. 甲方定期进行网络性能测试六、数据管理1. 甲方负责管理和保护网络数据2. 乙方有权查询自己的网络使用情况3. 甲方保证数据的安全和隐私七、违约责任1. 甲方未按约定提供服务，需支付违约金2. 乙方未按时支付费用，需支付违约金3. 违约金为未支付金额的10%八、合同解除1. 双方协商一致可解除合同2. 任意一方严重违约，另一方有权解除合同九、争议解决协商不成，提交甲方所在地人民法院诉讼解决十、其他1. 本协议一式两份，甲乙双方各执一份2. 未尽事宜，按国家相关法律法规执行甲方签字/盖章：_________ 日期：______乙方签字/盖章：_________ 日期：______注：本协议仅为示例，具体条款依据实际情况调整。
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。
生成树协议（STP）生成树协议是二层管理协议。
通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的，同时具备了链路的备份功能。
定义了根桥Root Bridge，根端口Root Port，指定端口Designated Port，路径开销Path Cost等概念，目的就在于通过构造一棵自然树的方法，达到裁剪冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。
要实现这些功能，网桥之间必须要进行一些信息的交流，这些信息交流单元就称为配置消息BPDU：Bridge Protocol Data Unit 。
STP BPDU是一种二层报文，目的MAC是多播地址01-80-C2-00-00-00 ，所有支持STP协议的网桥都会接收并处理收到的报文。
在数据区里携带了用于生成树计算的所有有用信息。
首先进行根桥的选举。
选举的依据是网桥优先级和网桥MAC地址组合成的桥ID ：Bridge ID 。
桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥。
网络中各网桥都以默认值启动，在网桥优先级都一样（默认优先级是32768）的情况下，MAC地址最小的网桥成为根桥。
接下来其他网桥将各选择一最粗壮的树枝，作为到根桥的路径相应端口的角色成为根端口。
经过一段时间（默认值是30秒左右）后,生成树稳定之后,所有端口要么进入转发状态,要么进入阻塞状态.STP BPDU仍然会定时从各个网桥的指定端口发出,以维护链路的状态.如果网络拓扑发生变化,生成树就会重新计算端口状态也会随之改变。
快速生成树协议RSTP：Rapid Spanning Tree Protocol。
作了重要改进，收敛速度快的多：第一：为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口Alternate Port 和备份端口Backup Port 两种角色。
当根端口/指定端口失效时替换端口/备份端口就会无时延地进入转发状态。
第二：在只连接了两个交换端口的点对点链路中，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发状态。
生成树协议书范围甲方（委托方）：_____________________乙方（受托方）：_____________________鉴于甲方需要对特定项目进行生成树分析，以确保项目实施的合理性和效率，乙方作为专业的生成树分析服务提供者，双方经协商一致，就生成树协议书的相关工作达成如下协议：第一条服务内容1.1 乙方将为甲方提供生成树分析服务，包括但不限于生成树的构建、优化和维护。
1.2 乙方应根据甲方提供的项目信息，制定生成树分析方案，并确保生成树的准确性和有效性。
第二条服务期限2.1 本协议书的服务期限自本协议书签订之日起至生成树分析工作完成之日止。
第三条服务费用3.1 甲方应按照本协议书约定向乙方支付服务费用。
具体费用根据生成树分析的复杂程度和工作量确定。
3.2 服务费用的支付方式和时间由双方协商确定，并在本协议书中明确。
第四条甲方的权利和义务4.1 甲方有权要求乙方按照约定提供生成树分析服务，并有权对乙方的工作进行监督和评估。
4.2 甲方应按照约定及时支付服务费用，并提供乙方所需的项目信息和资料。
第五条乙方的权利和义务5.1 乙方有权按照约定收取服务费用，并有权要求甲方提供必要的项目信息和资料。
5.2 乙方应保证生成树分析工作的质量和效率，按时完成服务任务。
第六条保密条款6.1 双方应对在履行本协议过程中知悉的对方商业秘密和技术秘密负有保密义务，未经对方书面同意，不得向任何第三方披露。
第七条违约责任7.1 如一方违反本协议书的约定，应承担违约责任，并赔偿对方因此遭受的损失。
第八条争议解决8.1 本协议书在履行过程中发生的任何争议，双方应首先通过友好协商解决；协商不成时，任何一方可向甲方所在地的人民法院提起诉讼。
第九条协议的变更和解除9.1 本协议书的任何变更和解除，必须经双方协商一致，并以书面形式确认。
第十条其他10.1 本协议书未尽事宜，双方可另行协商确定。
10.2 本协议书一式两份，甲乙双方各执一份，具有同等法律效力。
常用的生成树协议：STP（Spanning Tree Protocol)由IEEE802.1D定义，RSTP(Rapidly Spanning Tree Protocol)由IEEE802.1W定义，MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol)由IEEE802.1S定义。
生成树严格意义上来讲属于应用层的东西，但是是为了解决二层的广播风暴问题，所以也可以看成是二层的东西。
STPSTP生成树计算原则：1.确定环路中的根桥。
根桥由BID（bridge ID)来确定（BID=2字节的网桥优先级+网桥的MAC地址构成，优先级默认为32768），具备最小的BID的交换机成为根桥。
2.确定根端口。
根端口选举原则是确定非根桥到根桥最小开销的端口。
（Root path cost).一般情况下，接口带宽越大则开销值越小。
选举原则：a.比较Root Path Cost（根路径开销），越小越优先，一样则b.端口上行交换机的Bridge ID（桥ID），越小越优先，一样则c.端口上行端口的Port Identifier，越小越优先（端口标识，端口标识号由1字节优先级+1字节端口号构成）3.确定指定端口。
为每个网段选出一个指定端口（Designated Port），指定端口为每个网段转发发往根交换机方向的数据，且转发由根交换机方向发往该网段的数据。
选举原则：a.比较Root Path Cost（根路径开销），越小越优先，相同则b.端口所属Bridge ID，越小越优先，相同则c.端口的Port ID。
4.确定阻塞端口。
环路中剩下的端口成为阻塞端口（Alternate Port),当指定端口有问题，就启用阻塞端口。
数据的转发路径：由下级非根交换机的指定端口到上级非根交换机的根端口，一直到根交换机的指定端口。
（这样就可以避免环路）STP端口状态描述状态数据帧MAC 生成树计算BPDU收发Disable No No No No NoBlocking No No No Yes No Listening No No Yes Yes YesSTP 有关的时间：Hello 2S,Max Age 20S,Forward Delay 15 S.从Listening 到Learning 要经过一个Forward Delay ，从Learning 到Forwarding 要经过一个Forward Delay 。
