十一、STP（生成树协议）

stp生成树协议

STP生成树协议。

STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议是一种用于计算网络中最佳路径的协议，它可以避免网络中出现环路，确保数据在网络中能够正常传输。在本文中，我们将详细介绍STP生成树协议的原理、工作方式以及应用场景。

STP生成树协议的原理是通过在网络中选择一条主干路径，将其他冗余路径阻塞，从而避免网络中出现环路。这样可以确保数据在网络中能够按照最佳路径进行传输，提高网络的可靠性和稳定性。STP生成树协议采用了一种树状结构，将网络中的设备连接在一棵树上，从而形成一个无环的网络拓扑结构。

STP生成树协议的工作方式是通过选举出一台交换机作为根交换机，然后每个非根交换机都选择一条到根交换机的最佳路径，将其他路径阻塞。当网络中出现链路故障时，STP生成树协议能够自动重新计算最佳路径，确保数据能够继续正常传输。

STP生成树协议的应用场景非常广泛，特别适用于大型企业网络和数据中心网络。在这些网络中，往往会有大量的交换机和链路，如果不采用STP生成树协议，很容易出现网络中的环路，导致数据传输异常甚至网络瘫痪。采用STP生成树协议可以有效地避免这些问题，提高网络的可靠性和稳定性。

总的来说，STP生成树协议是一种非常重要的网络协议，它能够帮助我们构建稳定可靠的网络环境。通过对STP生成树协议的深入了解和合理应用，我们可以更好地管理和维护网络，确保数据能够按照最佳路径进行传输，提高网络的性能和可靠性。

在实际应用中，我们需要根据网络的具体情况来合理配置STP生成树协议，包括选择合适的根交换机、调整链路的优先级等。只有在合理配置的前提下，STP生成树协议才能发挥最大的作用，确保网络的稳定和可靠运行。 综上所述，STP生成树协议是一种非常重要的网络协议，它能够帮助我们构建稳定可靠的网络环境。通过合理配置和应用STP生成树协议，我们可以提高网络的性能和可靠性，确保数据能够按照最佳路径进行传输。希望本文对STP生成树协议有所帮助，谢谢阅读！

stp生成树协议配置命令步骤

STP（Spanning Tree Protocol）生成树协议是一种用于防止环路产生的网络协议。在一个由交换机组成的网络中，STP通过选择一个交换机作为根桥（Root Bridge），以及为每个交换机指定主要链路和备份链路的方式来构建一棵无环的生成树。生成树协议的配置对于网络的稳定性和可靠性至关重要。下面是STP生成树协议配置的详细步骤。

1.确定根桥：

在网络中，选择一个交换机作为根桥，这个交换机将成为生成树的根节点。根桥的选择通常基于以下因素来决定：

-交换机的优先级（优选选择数字较低的交换机）。

-交换机的MAC地址（通常选择MAC地址较低的交换机）。

2.确定根桥端口：

根桥端口是连接到其他交换机的端口。根桥端口的选择主要基于以下因素：

-距离根桥的路径成本（选择路径成本最低的端口）。

-端口的优先级（优选选择数字较低的端口）。

-端口的MAC地址（通常选择MAC地址较低的端口）。

- 在具有相同路径成本和优先级的情况下，选择接收到的BPDU（Bridge Protocol Data Units）具有最低的桥优先级和MAC地址。

3.配置非根桥的所有端口为非根端口： 在非根桥上，将所有连接到其他交换机的端口配置为非根端口。这可以通过设置端口的优先级为非零值来实现。这样可以确保这些端口不会成为生成树的根端口。

4.配置选择根端口和非根端口：

对于每个非根桥，选择一个根端口和零个或多个非根端口。根端口是连接到其他交换机的最佳路径端口，非根端口则是通过冗余连接连接到其他交换机的端口。这需要根据连接的路径成本和优先级进行配置。

5.配置BPDU：

BPDU（桥协议数据单元）是生成树协议用于交换配置信息的数据包。配置交换机以发送和接收BPDU的方式非常重要。通常需要确保以下几点：

-交换机可以发送BPDU到所有端口，以便进行生成树的计算和更新。

-确保所有非根端口只能接收BPDU，不能发送BPDU。

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。

为了提高可靠性，交换机之间会通过多条链路相连，从而避免单点故障。•

但同时会带来一些灾难性的环路问题。•

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•二层网络设计需求和问题：STP•

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•环路问题：

•消除环路通过阻断冗余链路来消除网络中可能存在的环路。链路备份当活动路径发生故障时，激活备份链路，及时恢复网络连通性。•

•STP：Spanning Tree Protocol，生成树协议，提供两大功能：

STP操作：通过构造一棵树来消除交换网络中的环路。

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使用组播-01-80-C2-00-00-00•

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•BPDU：Bridge Protocol Data Unit －桥协议数据单元，STP工作协议

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选举根交换机以及确定每个交换机端口的角色和状态。○

在初始化过程中，每个桥都主动发送配置BPDU。○

在网络拓扑稳定以后，只有根桥主动发送配置BPDU，其他交换机在收到上游

传来的配置BPDU后，才会发送自己的配置BPDU。○

发送周期为Hello Time。○

老化时间为Max Age。○配置BPDU：•

下游交换机感知到拓扑发生变化时向上游发送的拓扑变化通知。○拓扑变更通告BPDU-TCN BPDU•BPDU类型：

BPDU字段详解：•

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BID最小的成为根桥（先比较优先级，再比较MAC）•STP选举过程：•

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STP选举案例：••

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•STP端口状态：Hello2s，根桥发送BPDU的间隔

Forward Delay15s，监听和学习的持续时间

Max Age20s，保持阻塞的最大时间（没有收到BPDU）•

•STP的计时器：

•STP端口转换：•

•STP拓扑变化：•

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检测到拓扑改变的交换机通过根端口向根桥发送TCN，上游交换机收到TCN后回应

TCA，让后下游交换机停止发送TCN，再通过根端口发送TCN直到根桥收到，根桥

通过指定端口发送TC通知所有下游交换机把MAC地址表记录老化时间从300秒变为

15秒•stp mode { mstp | stp | rstp}配置STP模式，缺省为MSTP