STP 的原理與配置
STP 生成樹協議
一、環路引起的問題之一：廣播風暴
環路引起的問題之二：MAC地址表不穩定
二、STP作用
打破環路、鏈路備份
三、BPDU（Bridge Protocol Data Unit）網橋協議數據單元
1、STP的各種選舉是通過交換BPDU報文來實現，BPDU是直接封裝在以太網幀中的。（802.3+802.2）
2、對於參與STP的所有SW（交換機），它們都是通過數據消息發交換來獲取網絡中其他SW（交換機）的信息，這種消息就被稱為BPDU
3、BTPU是直接封裝在二層的協議
1）選舉根橋
2）確定冗余路徑的位置
3）通過阻塞特定端口來避免環路
4）通過網絡的拓撲變更
5）監控生成樹根
3、BPDU每2s由根橋發送一次（擁有最小bridge-id的交換機稱為根橋）
4、最初的網絡，每個SW（交換機）都認為自己是根橋，都會發送BPDU，比較Lowwst BID,選舉一個根橋，此時就只有根橋發送BPDU。非根橋只進行轉發，轉發時只修改bridge-id和cost字段
5、BPDU分類
1、配置BPDU——通常由根網橋以周期性間隔發出，包括了STP參數，用於進行各種選舉
2、 TCN（topplogy change notification 拓撲變更通告）BPDU：這種BPDU是當交換機檢測到拓撲發生變更時所產生，可由非根網橋發生
四、選舉根交換機的規則
1、lowest BID=網橋優先級+MAC地址（越小越優）
2、交換機默認網橋優先級是32768
3、設置成根網橋兩種方法：
1）修改網橋優先級命令:【SW1】stp priority 0 （數值需要設定為4096的倍數）
2）設置此網橋為根網橋：【SW1】stp root primary （優先級將變為0）
查看誰是根網橋的命令：display stp
五、端口角色
1、RP：根端口。每個非根網橋上有且只有一個，選舉到達根網橋上的路徑開銷值最小的成為根端口
2、DP：指定端口。根網橋上每個端口都是指定端口，非根網橋上需要轉發數據的端口也是指定端口
3、AP：預備端口。該接口狀態為blocking狀態，只收BPDU，不發BPDU
路徑開銷值：
| 帶寬 |
cost |
| 10M |
100 |
| 100M |
19 |
| 1G |
4 |
| 10G |
2 |
六、端口狀態描述
1、Disabled（禁用狀態）：不轉發數據幀，不學習MAC地址表，不參與生成樹計算
2、Blocking（阻塞狀態）：不轉發數據幀，不學習MAC地址表，接收並處理BPDU，不發送BPDU
3、Listening（幀聽狀態）：不轉發數據幀，不學習MAC地址表，參與生成樹計算，接收並處理BPDU
4、Learning（學習狀態）：不轉發數據幀，學習MAC地址表，參與生成樹計算，接收並處理BPDU
5、Forwarding（轉發狀態）：轉發數據幀，學習MAC地址表，參與生成樹計算，接收並處理BPDU
端口由Blocking過渡到Forwarding有50s延時，Blocking過渡到Listening有20s老化時間，Listening到Learning有15s過渡時間，Learning到Forwarding有15s過渡時間。
七、選舉根端口、指定端口的規則
1、Lowest path cost to root bridge（到達根的最小路徑開銷）
2、Lowest sender BID （最小的發送方BID）
3、Lowest sender port ID （最小的發送方PID）
PID=端口優先級（默認128）+端口號
修改網橋接口優先級命令 （在發送方）
【SW1-Ethernet0/0/2】stp port priority 0 （16的倍數）
圖為如何正確識別端口角色案例
八、RSTP和MSTP
RSTP：快速生成樹協議，縮短生成樹端口由阻塞到轉發狀態的過渡時間。
開啟快速生成樹的方法：stp enable、stp mode rstp
MSTP：一個vlan一顆生成樹，也可以多個vlan一個生成樹，實現鏈路的負載均衡
命令：
stp mode mstp
stp region-configuration
region-name huawei
revision-level 1
instance 1 vlan 10
instance 2 vlan 20
active region-configuration
[]stp instance 1 root primary
[]stp instance 2 root secondary