生成树协议(STP)H3C 实验报告

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。

第7章生成树协议（STP）⏹交换网络环路的产生在实际网络环境中，情况要复杂得多，当广播帧经过交换机时，交换机就以指数的形式生成广播帧（交换机从除收到该广播帧之外的所有端口转发广播帧）。

这种广播帧会越来越多，最终形成广播风暴，导致网络瘫痪。

这种广播风暴只有在物理环路消失时才可能停止。

但是环状的物理线路能够为网络提供备份线路，增强网络的可靠性，这在网络设计中是必要的，因此，这就需要一种解决方法，一方面能够保证网络的可靠性，另一方面还要防止广播风暴的产生。

STP协议就是用来解决这个问题的。

STP协议并不是断掉物理环路，而是在逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生。

⏹STP简介STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）就是把一个环形的结构改变成一个树形的结构。

STP协议就是用来将物理上存在环路的网络，通过一种算法，在逻辑上阻塞一些端口，来生成一个逻辑上的树形结构。

⏹生成树算法生成树协议运行生成树算法（Spanning Tree Algorithm，STA）。

生成树算法很复杂，但是其过程可以归纳为以下三个步骤：（1）选择根网桥（Root Bridge）（2）选择根端口（Root Ports）（3）选择指定端口（Designated Ports）名词解释：网桥时交换机的前身，由于STP是在网桥基础上开发的，因此现在交换机的网络中仍然沿用网桥这一术语。

在Cisco教程里习惯称为“网桥”，在这指的就是“交换机”。

1）选择根网桥（在一个环形网络中，可以出现多个根网桥（有多个VLAN 的时候，或者做负载均衡的时候），默认只有一个）选择根网桥的依据是网桥ID，网桥ID是一个八字节的字段，前两个字节的十进制数称为网桥优先级，后两个字节是网桥的MAC地址。

网桥优先级是用于衡量网桥在生成树算法中优先级的十进制数，取值范围为0-65535，默认值是32768.网桥ID中的MAC地址是交换机自身的MAC地址，可以使用命令show version 在交换机版本信息中查看交换机自身的MAC地址。

STP配置一组网需求：1. 所有设备运行STP(Spanning Tree Protocol)生成树协议；2. 以SwitchB为根网桥，阻断网络中的环路，并能达到链路冗余备份的效果；3. 此案例同时适用于以下产品：H3C 3100-SI、5100、3500、3600、5600系列交换机。

二组网图：三配置步骤：通过改变交换机或者端口的STP优先级，从而达到手工指定网络中的根网桥，以及端口的STP角色，完成阻断环路及链路的冗余备份。

实用文档SwitchA配置：1．全局使能STP功能[SwitchA]stp enable2．将接PC机的端口stp功能关闭，或者配置为边缘端口，并使能BPDU保护功能[SwitchA-Ethernet 1/0/4]stp disable[SwitchA-Ethernet 1/0/4]stp edged-port enable[SwitchA]stp bpdu-protectionSwitchB配置：1．全局使能STP功能[SwitchB]stp enable2．将SwtichB配置为树根(两种方法：将SwitchB的Bridge优先级设置为0，或者直接将SwitchB指定为树根，两种方法一个效果)[SwitchB]stp priotity 0[SwitchB]stp root primary3．在各个指定端口上启动根保护功能(在此例中，SwtichB的所有端口都是指定端口) 实用文档[SwitchB]interface Ethernet 1/0/1[SwitchB-Ethernet 1/0/1]stp root-protection[SwitchB-Ethernet 1/0/1]interface Ethernet 1/0/2[SwitchB-Ethernet 1/0/2]stp root-protection[SwitchB-Ethernet 1/0/2]interface Ethernet 1/0/3[SwitchB-Ethernet 1/0/3]stp root-protection[SwitchB-Ethernet 1/0/3]interface Ethernet 1/0/4[SwitchB-Ethernet 1/0/4]stp root-protection[SwitchB-Ethernet 1/0/4]interface GigabitEthernet 1/0/1[SwitchB-GigabitEthernet 1/0/1]stp root-protectionSwitchC配置：1．全局使能STP功能[SwitchC]stp enable2．将SwtichC配置为备份树根(两种方法：将Switc-C的Bridge优先级设置为4096，或者直接将SwitchC指定为备份树根，两种方法一个效果)实用文档[SwitchC]stp priotity 4096[SwitchC]stp root secondarySwitchD配置：1．全局使能STP功能[SwitchD]stp enable2．将接PC机的端口stp功能关闭，或者配置为边缘端口，并使能BPDU保护功能[SwitchD-Ethernet 1/0/4]stp disable[SwitchD-Ethernet 1/0/4]stp edged-port enable[SwitchD]stp bpdu-protectionSwitchE配置：1．全局使能STP功能[SwitchE]stp enable2．将接PC机的端口stp功能关闭，或者配置为边缘端口，并使能BPDU保护功能[SwitchE-Ethernet 1/0/4]stp disable[SwitchE-Ethernet 1/0/4]stp edged-port enable实用文档[SwitchE]stp bpdu-protectionSwitchF配置：1．全局使能STP功能[SwitchF]stp enable2．将接PC机的端口stp功能关闭，或者配置为边缘端口，并使能BPDU保护功能[SwitchF-Ethernet 1/0/4]stp disable[SwitchF-Ethernet 1/0/4]stp edged-port enable[SwitchF]stp bpdu-protection四配置关键点：1．配置了”bpdu-protection”以后，如果某个边缘端口收到BPDU报文，则该边缘端口将会被关闭，必须由手工进行恢复；2．当端口上配置了”stp root-protection”以后，该端口的角色只能是指定端口，且一旦该端口上收到了优先级高的配置消息，则该端口的状态将被配置为侦听状态，不再转发报文，当在足够长的时间内没有收到更优的配置消息时，端口会恢复原来的正常状态。

竭诚为您提供优质文档/双击可除三层交换机生成树协议篇一：网络工程技术生成树协议1.生成树stp的计算推导（1）手工计算推导出下图中的根交换机、根端口、指定端口和阻塞端口（假设每条链路带宽均为100mbps），最后在packettracer6.0模拟器上进行验证，通过抓包路径跟踪的方法演示当主链路出现故障后的收敛过程和结果。

（2）若使收敛时间更快速，可以采用哪种该进协议，该方法的优势是什么？优势：a、stp没有明确区分端口状态与端口角色，收敛时主要依赖于端口状态的切换。

Rstp比较明确的区分了端口状态与端口角色，且其收敛时更多的是依赖于端口角色的切换。

b、stp端口状态的切换必须被动的等待时间的超时。

而Rstp端口状态的切换却是一种主动的协商。

c、stp中的非根网桥只能被动的中继bpdu。

而Rstp中的非根网桥对bpdu的中继具有一定的主动性。

1、为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口(alternateport)和备份端口(backupport)两种角色，在根端口／指定端口失效的情况下，替换端口／备份端口就会无时延地进入转发状态，而无需等待两倍的转发时延(Forwarddelay)时间。

2、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。

如果是连接了三个以上网桥的共享链路，下游网桥是不会响应上游指定端口发出的握手请求的，只能等待两倍Forwarddelay时间进入转发状态。

3、将直接与终端相连而不是与其他网桥相连的端口定义为边缘端口(edgeport)。

边缘端口可以直接进入转发状态，不需要任何延时。

由于网桥无法知道端口是否直接与终端相连，因此需要人工配置。

(3)交换机端口的颜色灯和闪烁频率，分别代表哪些含义？若要求交换机的端口直接接用户的pc机而不参与stp运算，应如何进行设置？颜色灯：绿色灯表示可以发出而黄色灯表示阻塞，不能发出闪烁频率：灯光闪烁说明有数据在传输，闪的快就说明比较频繁，也就是连续在端口上配置spanning-treeportfast或spanning-treeportfastoruplinkfast二、根据现有进度学习，分析实现接入二层交换机设备的安全，具体有哪些主要的技术？结合packettracer6.0依次进行验证阐述1:l2-l4层过滤2:802.1x基于端口的访问控制3:流量控制4:snmpv3及ssh安全网管5:syslog和watchdog6:双映像文件三、案例配置某业务公司由销售部（28人）、研发部（22人）、人事部（6人）、网管员（1人）等4个部门组成，公司的内部交换网络采用扁平化的二层架构组网（接入层+核心层），如下图所示，红色文字给出了公司内部网络的部分需求和功能（根据学习进度，其他功能配置待续）。

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。

STP 生成树协议配置协议名称：STP（生成树协议）配置协议1. 引言生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）是一种用于在网络中防止环路的协议。

本协议旨在提供对STP的配置指南，以确保网络的稳定性和高可用性。

2. 目的本协议的目的是指导管理员正确配置STP，以实现网络中的环路消除和冗余路径选择。

通过配置STP，可以确保数据在网络中的传输路径是最优的，同时避免环路造成的数据包丢失和网络拥塞。

3. 配置步骤以下是配置STP的详细步骤：步骤1: 确定STP的根桥- 在网络拓扑中选择一个交换机作为根桥，通常选择具有最高优先级的交换机作为根桥。

根桥将成为生成树的根节点，所有其他交换机将通过最短路径与根桥连接。

步骤2: 设置根桥的优先级- 在根桥上设置优先级，优先级越低，该交换机将成为根桥。

可以使用以下命令进行配置：```spanning-tree vlan <vlan-id> priority <priority-value>```步骤3: 配置端口类型- 根据网络需求，选择适当的端口类型。

常见的端口类型包括普通端口、根端口和非根端口。

可以使用以下命令进行配置：```spanning-tree port type <port-type>```步骤4: 配置端口优先级- 根据网络需求，为每个端口设置优先级。

优先级越高，该端口将被选为根端口或非根端口。

可以使用以下命令进行配置：```spanning-tree port priority <priority-value>```步骤5: 配置端口成本- 根据网络拓扑和链路带宽，为每个端口设置成本。

成本越低，该端口将被选为最短路径。

可以使用以下命令进行配置：```spanning-tree cost <cost-value>```步骤6: 启用STP- 在每个交换机上启用STP，以便其参与生成树的计算和决策。

⽣成树协议STP⽣成树协议STP1.1 STP介绍局域⽹中的物理环路通常有两种产⽣原因。

⼀种是基于可靠性的考虑，为交换机直接提供冗余连接；另⼀种是由于错误的⽹络设置导致环路的产⽣。

如果不对⽹络拓扑加以管理，以上两种情况均会导致严重的后果，如⼴播风暴和MAC地址学习错误等。

局域⽹中存在物理环路，说明环内的每⼀台设备和另⼀台设备之间⾄少存在两条路径，但是设备不能随意选择阻塞某条路径，这样可能会造成⽹络中断。

⽤户可以通过在设备间遵循⼀些准则或协议，来明确由哪台设备阻塞链路，阻塞哪些链路，从⽽达到消除环路的⽬的。

STP（Spanning Tree Protocol，⽣成树协议）就是这些协议中的⼀种。

S TP在IEEE制定的802.1D标准中定义，⽤于在局域⽹中消除数据链路层环路。

STP可以通过计算动态地阻断冗余链路，⽽当活动链路发⽣故障时，STP⼜可以激活冗余链路，恢复⽹络的连通，避免⽹络中断。

STP消除链路层环路的基本思想是：将⽹络拓扑修剪为树形拓扑，⽽树形拓扑是不存在环路的。

运⾏STP的设备之间会交互⼀些信息，然后通过计算实现拓扑的收敛，具体内容如下：（1）运⾏STP的设备依据⼀定的准则选举⼀个树根节点作为⽹络中的根桥，其他节点为⾮树根节点。

（2）每⼀个⾮树根节点，会选择最优的路径和根桥相连，⾮树根节点上位于最优路径的端⼝。

为该节点的根端⼝。

（3）如果⽹络中存在冗余链路，则阻塞冗余链路。

每⼀个⾮树根节点都进⾏同样的计算，最终⽹络中任何两台设备之间都只有⼀条路径可达，从⽽形成⼀颗⽆环的树。

当拓扑发⽣变化时，节点重新进⾏计算，收敛为新的树形拓扑。

1.2 STP基本概念1.2.1 桥和端⼝的⾓⾊如图1-1所⽰，STP中有两种特殊的⽹桥：根桥（Root Bridge）和指定桥（Designate Bridge）。

根桥是整个⽣成树的根节点，由所有⽹桥中优先级最⾼的桥担任。

指定桥是负责⼀个Physical Segment（物理段）上数据转发任务的桥，由这个Physical Segment上优先级最⾼的桥担任。

生成树协议（H3C ）CISCO 交换机上运行的生成树协议是PVST+（Per VLAN Spanning Tree Plus ，增强的每VLAN 生成树），该协议是CISCO 的私有协议，在H3C 交换机上并不提供对其的支持。

在H3C 及其他厂家的交换机上用来实现生成树的是IEEE 定义的STP/RSTP/MSTP 协议。

具体关于IEEE802.1D 标准定义的STP 协议的实现原理在《计算机网络集成技术》一书中已经进行了详细的介绍。

H3C 交换机运行STP 与国际标准唯一的区别是关于路径开销的计算。

具体如表5-1所示。

表5-1路径开销CISCO交换机默认使用802.1D-1998标准的路径开销值进行生成树的计算，而H3C 交换机默认使用其私有标准定义的路径开销值来进行生成树的计算。

5.1RSTPSTP 协议在实现上存在明显的不足：一旦网络拓扑发生变化，端口从阻塞状态转换到转发状态需要50秒或30秒的时间。

这也就意味着网络发生变化时，至少需要几十秒的时间来恢复网络的连通性。

如果网络中的拓扑结构变化频繁，则网络将经常性的无法连通，这显然无法让用户接受。

为了解决该问题，IEEE802.1W 定义了RSTP （Rapid Spanning Tree Protocol ，快速生成树协议）。

RSTP 是STP 的升级版本，它在原理上与STP 基本相同，但它具有更快的网络收敛速度，当一个端口被选为根端口和指定端口后，其进入转发状态的延时在某种条件下大大缩短，从而缩短了网络最终达到拓扑稳定所需要的时间。

RSTP 缩短延时存在以下三种情况：（1）端口被选举为根端口如果交换机上原来存在两个端口能够到达根网桥，则其中一个端口是根端口，处于转发状态；另外一个端口备用端口，处于阻塞状态。

一旦根端口因为某种情况与根网桥之间的链接断开，则备用端口可以马上进入转发状态，无需传递BPDU ，延时时间只是交换机CPU 的处理延时，仅仅几毫秒即可。

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stp[plain]view plain copy1.stp enable2.stp mode stp2、查看stp状态[plain]view plain copy1.dis stp2.dis stp brief3、指定stp主根和备根[plain]view plain copy1.stp root primary2.stp root secondary4、手工指定根桥优先级[plain]view plain copy1.stp priority 4096（4096的倍数）5、指定RP[plain]view plain copy1.int g0/0/102. stp port priority 16（16的倍数）6、指定DP[plain]view plain copy1.int g0/0/242. stp cost 20000007、开启rstp[plain]view plain copy1.stp enable2.stp mode rstp8、配置mstp[plain]view plain copy1.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-configuration9、查看mstp实例配置[plain]view plain copy1.display stp region-configuration10、配置mstp的多实例优先级[plain]view plain copy1.stp instance 1 priority 40962.stp instance 2 priority 819211、配置指定端口保护[plain]view plain copy1.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[plain]view plain copy1.配置在接入服务器的端口2.int g0/0/103. stp edged-port enable13、配置环路保护[plain]view plain copy1.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2、STP配置及验证[plain]view plain copy1.SW1-SW4:2.stp enable3.stp mode stp 查看stp状态：[plain]view plain copy1.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[plain]view plain copy1.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。

STP 生成树协议配置协议名称：STP（生成树协议）配置一、背景和目的STP（生成树协议）是一种用于在网络中防止环路和冗余的链路的协议。

本协议的目的是详细说明如何配置STP协议，以确保网络的稳定性和高效性。

二、配置步骤以下是配置STP协议的详细步骤：1. 确认网络拓扑结构在开始配置STP协议之前，需要先了解网络的拓扑结构，包括交换机、链路和端口的连接关系。

确保网络中没有环路存在。

2. 选择根交换机在网络中选择一个交换机作为根交换机。

根交换机是生成树中的根节点，负责计算生成树的路径。

3. 配置根交换机a. 进入根交换机的配置模式。

b. 启用STP协议：输入命令"spanning-tree mode"，并选择适当的模式（如RSTP、MSTP等）。

c. 配置根桥优先级：输入命令"spanning-tree priority"，并设置一个较低的优先级值。

d. 配置根端口：输入命令"spanning-tree port type"，并选择合适的端口类型。

4. 配置非根交换机a. 进入非根交换机的配置模式。

b. 启用STP协议：输入命令"spanning-tree mode"，并选择与根交换机相同的模式。

c. 配置桥优先级：输入命令"spanning-tree priority"，并设置一个较高的优先级值。

d. 配置端口：输入命令"spanning-tree port type"，并选择合适的端口类型。

5. 验证配置使用命令"show spanning-tree"来验证STP协议的配置是否正确。

确保生成树已正确计算，并且没有出现环路。

6. 优化配置根据网络的实际情况和需求，可以进一步优化STP协议的配置。

例如，调整端口优先级、配置端口状态转换延迟等。

三、注意事项在配置STP协议时，需要注意以下事项：1. 确保网络中没有环路存在，否则STP协议无法正常工作。

stp生成树协议STP（Spanning Tree Protocol）是用于在局域网中自动构建冗余网络并消除环路的一种协议。

在局域网中存在多个网络设备，这些设备之间通过链路连接。

而链路就是连接设备之间的通道，通过链路可以传输数据。

当存在多个链路连接时，就会产生环路，而环路会导致数据包在网络中不停地循环传输，形成洪泛现象，导致网络拥塞及数据丢失。

STP的主要作用就是通过计算出一棵树，即生成树，来将局域网中的设备连接起来，并消除环路。

生成树是由根设备（Root Bridge）到其他设备的一条路径，该路径上会选择一条“根端口”，用于与上一层的设备相连，保证路径的连通性，并将其他端口设置为“非根端口”，关闭这些端口，以防止环路的产生。

STP的生成树算法主要包括以下三个步骤：1. 选举根设备：在局域网中所有设备中选举一个设备作为根设备，一般是选择设备的MAC地址最小的作为根设备。

根设备是生成树的起点，其他设备围绕着根设备向外扩散。

2. 计算最短路径：根据设备与根设备之间的链路成本，通过设备之间的交互实时计算每个设备到根设备的最短路径。

设备会通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息来与相邻设备进行交互，通过对BPDU消息的解析和处理，设备能够确定与根设备之间的最短路径。

3. 确定端口状态：根据设备之间的链路成本和最短路径，确定设备上的每个端口的状态。

根设备的端口为根端口，而非根设备的端口中选择成本最小的端口作为根端口，其他端口则被关闭。

通过以上步骤，STP能够获取并计算出一棵生成树，并将链路上的环路消除。

生成树将保证数据包能够在网络中正确地传输，避免了洪泛现象的发生。

STP生成树协议的使用能够带来以下好处：1. 高可靠性：由于生成树消除了环路，避免了网络拥塞和数据丢失，因此提高了网络的可靠性。

即使某一条链路出现故障，生成树可以自动重新计算，并选择新的路径，确保数据传输的连续性。

STP⽣成树协议笔记之（三）：协议报⽂的抓包解析STP⽣成树协议笔记之(三) : 协议报⽂的抓包解析 为了计算⽣成树，交换机之间需要交换相关的信息和参数，这些信息和参数被封装在BPDU（Bridge Protocol Data Unit）中。

BPDU的类型 BPDU有两种类型：配置BPDU和TCN BPDU。

配置BPDU描述本设备的配置信息，包含了桥ID、路径开销和端⼝ID等参数。

STP协议通过在交换机之间传递配置BPDU来选举根交换机,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。

TCN BPDU是指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。

STP帧格式字段内容说明Protocol Identifier协议ID＝“0”Protocol Version Identifier协议版本标识符，STP为0，RSTP为2，MSTP为3。

BPDU Type BPDU类型，MSTP为0x02。

0x00：STP的Configuration BPDU0x80：STP的TCN BPDU（Topology Change Notification BPDU）0x02：RST BPDU（Rapid Spanning-Tree BPDU）或者MST BPDU（Multiple Spanning-Tree BPDU）Flags对于“标记域”（Flags），第⼀个bit（左边、⾼位bit）表⽰“TCA（拓扑改变响应）”，最后⼀个bit（右边、低位bit）表⽰“TC（拓扑改变）”。

Root Identifier根桥的桥ID。

⽹桥ID都是8个字节——前两个字节是⽹桥优先级，后6个字节是⽹桥MAC地址。

Root Path Cost根路径开销，本端⼝累计到根桥的开销。

第四章：网络交换机主要技术本章将具体阐述网络交换机的两个灵魂技术：STP和VLAN。

对于现在所有的网络交换机而言，如果没有STP和VLAN这两个技术在里面，那么这个交换机就不能称之为交换机，这样的交换机就等价于HUB，没有任何的可管理性，就属于低档产品了。

由于现有的一些交换机技术的国际标准都是源用于网桥，所以本章在阐述中将以网桥来进行描述。

4.1生成树协议（STP）生成树是一个交换网络中检测消除冗余链路以防止出现环的一个协议。

如果不运行STP，帧有可能会在网络中循环发送，流量极剧升高，最后使整个网络彻底瘫痪。

STP最初是一个较慢的基于软件实现的一个桥接规范(IEEE802.1D)，现在已经是一个相当成熟的协议了，可以在一个具有多VLAN、大量交换机、多厂商的复杂环境中很好的实施。

在现在的每台交换机上，生成树算法是一个最为基本，也是最为关键的一个技术！在交换机中靠软件实现完成。

4.1.1 基本概述生成树算法，最早是1984年由Digital公司Radia Perkman开发的一个协议，是用在桥接技术上的，用它来为某个扩展局域网找出生成无环的树。

在Radia Perkman所著的《An Algorithm for Distributed Computation of a Spanning Tree in an Extended LAN》一书提出了该概念。

在1993年的ANSI/IEEE 802.1 STD标准中第一次引入正式成为了一个协议。

后来在1998年的IEEE 802.1D中完善了该协议。

在2000年版的IEEE 802.1-d-D4中又增加了一个基于STP的改进的新协议RSTP（Rapid STP,快速生成树算法），在最近2年内又有了一个新的概念叫做MSTP(Multi STP,多生成算法)，同时相应的标准草案为IEEE 802.1S。

生成树的基本思想：把形成环路的一些端口屏蔽掉，不进行转发帧。