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STP生成树协议原理及配置—从入门到精通生成树协议（Spanning-Tree Protocol，以下简称STP）是一个用于在局域网中消除环路的协议。
运行该协议的交换机通过彼此交互信息而发现网络中的环路，并适当对某些端口进行阻塞以消除环路。
由于局域网规模的不断增长，STP已经成为了当前最重要的局域网协议之一。
STP的算法STP将一个环形网络生成无环拓朴的步骤：选择根网桥（Root Bridge）选择根端口（Root Ports）选择指定端口（Designated Ports）选择根网桥的依据网桥ID（BID）网桥ID是唯一的，交换机之间选择BID值最小的交换机作为网络中的根网桥STP选择根网桥举例根据网桥ID选择根网桥选择根端口的依据在非根网桥上选择一个到根网桥最近的端口作为根端口选择根端口的依据是：根路径成本最低直连（上游）的网桥ID最小端口（上游）ID最小根路径成本根路径成本（开销）－是网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和，默认10M/100M自适应的路径开销为200000STP选择根端口举例在非根桥上，选择一个根端口（RP）选择指定端口的依据在每个网段上，选择1个指定端口根桥上的端口全是指定端口非根桥上的指定端口：根路径成本最低端口所在的网桥的ID值较小端口ID值较小STP选择指定端口举例在每个网段选择1个指定端口（DP）STP计算结果经过STP计算，最终的逻辑结构为无环拓朴STP举例经过STP计算后的逻辑拓朴BPDU（桥协议数据单元）交换机之间使用BPDU来交换STP信息BPDUBridge Protocol Data Unit －桥协议数据单元使用组播发送BPDU，组播地址为：01-80-c2-00-00-00BPDU分为2种类型：配置BPDU －用于生成树计算拓朴变更通告（TCN）BPDU －用于通告网络拓朴的变化BPDU包含的关键字段STP使用BPDU选择根网桥2-1交换机启动时，假定自己是根网桥，在向外发送的BPDU中，根网桥ID 字段填写自己的网桥IDSTP使用BPDU选择根网桥2-2当接收到其他交换机发出的BPDU后，比较网桥ID，选择较小的添加到根网桥ID中STP使用BPDU计算根路径成本2-1根网桥发送根路径成本为0的BPDUSTP使用BPDU计算根路径成本2-2其他交换机接收到根网桥的BPDU后，在根路径成本上添加接收接口的路径成本，然后转发生成树端口的状态生成树计时器STP状态机在STP选举过程中，端口是不能转发用户数据的。
华为HCNA考试笔记：STP和RSTP部分STP（生成树协议）起源：为了提高可靠性，交换网络中会使用冗余的链路，但其会造成环路的产生，为了解决环路问题变有了 STP工作原理：通过阻塞端口来消除环路，并能够实现链路的备份的目的。
介绍：一个根桥两种度量： ID 和路径开销ID 分为桥 ID 和端口 ID，① I EEE802.1D标准中规定 BID 是由16 位的桥优先级（Bridge Priority ）与桥 MAC地址构成。
BID 桥优先级占据高 16 位，其余的低 48 位是 MAC地址。
②PID 由两部分构成的，高 4 位是端口优先级，低 12 位是端口号。
三要素选举：根桥、根端口、指定端口（每个物理网段必有一个指定端口，每个交换机有一个根端口，根桥端口不一定全为指定端口，如下图）四种比较原则：①桥ID、②根路径开销、③指定桥ID 、④端口ID五种端口状态：对于 STP 来说，影响端口状态和端口收敛有以下三个参数：1、 Hello Time （ 2s ）运行 STP协议的设备发送配置消息 BPDU的时间间隔，用于设备检测链路是否存在故障。
设备每隔Hello Time 时间会向周围的设备发送 hello 报文，以确认链路是否存在故障。
拓扑变化之后， TCN BPDU的发送不受这个计时器的管理。
2、 Forward Delay （15s ）STP采用了一种状态迁移机制，新选出的根端口和指定端口要经过2倍的Forward Delay 延时后才能进入转发状态，这个延时保证了新的配置消息传遍整个网络，从而防止了临时环路的产生。
3、 Max Age （20s ）检测 BPDU是否有效工作原理： STP的信息传输都是通过 BPDU实现的， BPDU报文被封装在以太网数据帧中，目的 MAC为： 01-80-C2-00-00-00 BPDU分为 :①配置 BPDU② TCN BPDU配置 BPDU的报文格式：Flags ：TCNBPDU是指在下游拓扑发生变化时向上游发送拓扑变化通知，直到根节点。
华为HCNA认证学习笔记之——STP协议STP（生成树协议）运行在交换机上防止交换机换路的技术1.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。
一句话总结STP作用：防止交换环路！！换路会引起广播风暴网络中的主机会受到重复的数据实验：我们关闭交换机的STP功能，测试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）用PC ping 1.1.1.255，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 enable查看STP的阻塞状态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.stp算法：打原则，先选出不被阻塞的接口，剩下的接口都被阻塞1.整个网络先选出根桥，线比较优先级，在比较MAC地址，越小越优先。
根桥上面的端口都是指定端口。
如下图SW1的桥ID 跟MAC地址sw2sw3以上三途桥ID都一样36278，那就比较MAC地址每一台交换机启动STP后，都认为自己是根桥2.飞根桥上面选举根端口（根端口有且仅有一个）到达根桥最近的端口当选为跟端口3.每段链路选举一个指定端口。
桥ID（优先级+MAC）较小的搅混剂上面的端口当选为指定端口。
4.剩下的端口全部被阻塞1.修改交换机stp的优先级stp priority 0 修改优先级为0注意：优先级必须是4096的倍数交换机有dwon到转发状态大概经过30Sdown-----listening-----learning-----forwarding2.边缘端口：建议将接PC的接口配置为边缘端口（减少接口的收敛时间）int g0/0/3stp deged-port enable将sw3的3口配置为边缘端口注意：配置了边缘端口后，就没有了STP的环路保护3.stp根保护，为了防止边缘接口接的交换机优先级比根桥低导致的根桥问题建议到根桥的接口配置sw 1int g0/0/2stp root-protection 如果有根抢占，会阻断，有断网风险一旦使能根保护功能的指定端口收到优先级更低的BPDU时，端口状态将进入discarding状态，不在装发报文。
STP生成树原理和配置STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写。
该协议可应用于环路网络，通过一定的算法实现路径冗余，同时将环路网络修剪成无环路的树型网络，从而避免报文在环路网络中的增生和无限循环。
STP的基本原理是，通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文（在IEEE 802.1D中这种协议报文被称为“配置消息”）来确定网络的拓扑结构。
配置消息中包含了足够的信息来保证交换机完成生成树计算。
生成树协议STP/RSTP1. 技术原理：STP的基本思想就是生成“一棵树”，树的根是一个称为根桥的交换机，根据设置不同，不同的交换机会被选为根桥，但任意时刻只能有一个根桥。
由根桥开始，逐级形成一棵树，根桥定时发送配置报文，非根桥接收配置报文并转发，如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文，则说明从该交换机到根有不止一条路径，便构成了循环回路，此时交换机根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞，消除循环。
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，重新生成一棵树。
2. 功能介绍：生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回，解决成环以太网网络的“广播风暴”问题，从某种意义上说是一种网络保护技术，可以消除由于失误或者意外带来的循环连接。
STP也提供了为网络提供备份连接的可能，可与SDH保护配合构成以太环网的双重保护。
新型以太单板支持符合ITU-T 802.1d标准的生成树协议STP及802.1w规定的快速生成树协议RSTP，收敛速度可达到1s。
但是，由于协议机制本身的局限，STP保护速度慢（即使是1s的收敛速度也无法满足电信级的要求），如果在城域网内部运用STP技术，用户网络的动荡会引起运营商网络的动荡。
目前在MSTP 组成环网中，由于SDH保护倒换时间比STP协议收敛时间快的多，系统采用依然是SDH MS-SPRING或SNCP，一般倒换时间在50ms以内。
v1.0可编辑可修改华为生成树协议STP 分析过程与配置方法一、学习目的：1、掌握配置 STP的方法2、掌握修改网桥优先级影响根选举的方法3、掌握修改端口优先级影响根端口与指定端口选举的方法4、掌握配置 RSTP的方法5、掌握 STP与 RSTP的相互兼容问题6、掌握配置 MSTP实现不同 vlan 负载均衡的方法7、掌握 MSTP与 STP的相互兼容问题8、掌握生成树中的保护方法二、重点命令1、开启 stp1.stp enable2.stp mode stp2、查看 stp 状态1.dis stp2.dis stp brief3、指定 stp 主根和备根1. stp root primary2. stp root secondary4、手工指定根桥优先级1. stp priority4096（4096 的倍数）5、指定 RP1. int g0/0/102.stp port priority16（ 16 的倍数）6、指定 DP1. int g0/0/242.stp cost 20000007、开启 rstp1. stp enable2.stp mode rstp8、配置 mstp1.stp enable2.stp mode mstp3.stp region-configuration4.region-name RG15. instance 1 vlan 1 to 106. instance 2 vlan 11 to 207. active region-configuration 9、查看 mstp 实例配置1. display stp region-configuration10、配置 mstp 的多实例优先级1. stp instance 1 priority 40962. stp instance 2 priority 8192 11、配置指定端口保护1.配置在根桥的 DP口上2.int g0/0/13.stp root-protection12、配置边缘端口保护1.配置在接入服务器的端口2.int g0/0/103.stp edged-port enable 13、配置环路保护1.配置在非根桥交换机的上联口2.int g0/0/133.stp loop-protection三、实验过程1、实验拓扑v1.0可编辑可修改2、STP配置及验证1.SW1-SW4:2.stp enablev1.0可编辑可修改3.stp mode stp查看 stp 状态：1.SW1-SW42.dis stp3.dis stp brief由图中我可以看出整个stp 情况，如下图 :3、将 SW1配置成主根网桥，将SW2配置成备份根网桥v1.0可编辑可修改1.SW1：2. [SW1]stp root primary3.4.SW2：5.[SW2]stp root secondary在看下 SW1和 SW2的 stp 状态，可以看到设置成主根的priority为0，备根的priority为4096。
生成树协议原理及配置生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种用于防止网络中的循环路径和数据包冲突的协议。
它的目标是通过选择网络中的一个根桥，从而建立一个无环的生成树，从而实现网络的冗余和可靠性。
生成树协议的原理是通过选举根桥、计算最短路径和禁用冗余链路来实现。
当网络中有多个桥接设备连接时，生成树协议会选择一个设备作为根桥。
根桥的选择通常基于桥优先级和MAC地址。
然后，生成树协议会在网络中计算出一条最短路径，以使所有设备都能通过该路径与根桥通信。
生成树协议还会根据冗余链路的代价来禁用一些链路，以防止循环路径的出现。
1.桥优先级和MAC地址：生成树协议通过比较桥的优先级和MAC地址来选择根桥。
通常情况下，优先级较低的桥将成为根桥。
可以通过手动配置桥的优先级来控制根桥的选择。
2.连接参数：生成树协议需要配置桥接设备之间的连接参数。
包括端口优先级、端口状态（开启或关闭）和端口成本。
这些参数将影响最短路径的选择和冗余链路的禁用。
3. BPDU（Bridge Protocol Data Unit）：BPDU是生成树协议中用于交换信息和进行状态更新的数据包。
生成树协议需要配置BPDU的发送和接收规则。
通常情况下，桥接设备会定期发送BPDU，以更新网络状态并检测循环路径。
4.禁用冗余链路：生成树协议会根据链路的代价禁用一些冗余链路，以防止循环路径的出现。
链路的代价通常基于链路的速度或带宽。
可以通过手动配置链路的代价来控制冗余链路的禁用。
5. STP版本：生成树协议有多个版本，如STP、RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）和MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）。
不同版本的生成树协议具有不同的特性和性能。
配置时需要根据网络的需求选择合适的版本。
在实际应用中，生成树协议的配置通常需要在网络设备上进行。
网络管理员可以通过命令行界面或图形化界面来配置生成树协议的各个参数。
STP生成树的工作原理一、STP生成树的工作原理STP的基本原理可以归纳为三步，选择根网桥RB、选择根端口RP、选择指定端口DP。
然后把根端口、指定端口设为转发状态，其它接口设为阻塞状态，这样一个逻辑上无环路的网络拓扑就形成了。
1.选择根网桥选择根网桥的依据是网桥ID,由优先级和MAC地址组成，先看优先级，优先级相同时再看MAC地址，值越小越优先选择。
根网桥的选择过程与政治选举类似。
2.选择根端口每一个非根网桥将从其接口选出一个到根网桥管理成本（ad ministrative cost）最低的接口作为根端口，选择的依据是(1)自身到达根网桥的根路径成本最低的接口。
根路径成本的计算是，接口收到BPDU中所包含的成本与接口的成本的累加。
(2)直连网桥ID最小(3)端口ID最小3.选择指定端口当一个网段中有多个网桥时，这些网桥会将他们到根网桥的管理成本都通告出去，其中具有最低管理成本的网桥将作为指定（designated）网桥。
指定网桥中发送最低管理成本的BPDU的接口是该网段中的指定端口。
在每段链路上，选择一个指定端口，选择的依据是：(1)发送最低根路径成本的BPDU的接口(2)所在网桥ID最小(3)端口ID最小总结：选举根端口，比较接收的BPDU选举指定端口，比较发送的BPDU二、STP拓扑稳定后，所以工作中的交换机接口都将处于转发或阻塞状态，生成树的工作过程如下：(1)根交换机创建成本为0的Hello BPDU，并向其所有接口转发出去(2)邻接的非根网桥将接收的hello数据包中的成本加上接收端口的成本后，从指定端口转发出去。
(3)每经过一个hello时间周期根网桥重复步骤(1)，非根网桥重复步骤(2)，直到网络拓扑发生变化。
总结一下：STP拓扑稳定后，根网桥通过每2s的hello时间创建和发送helloBPDU,非根网桥通过根端口接收BPDU,并且从从指定端口转发改变后的BPDU。
各交换机通过接收到得的BP DU 消息，来保持各端口状态的有效，直到拓扑发生变化。
