STP协议

1.STP存在的意义：

     树与图的最大不同则是，图是有环路的，树则是没有环路的。用树的特性来解决网络环路的问题是再合适不过的啦。在实际的网络配置当中，交换机与另一台交换机的链路是不可能只有一条链路。就像高速公路发生塌方，我们则会此路不通再找另一路。但是这样会出现一个问题，各个交换机设备都有链路连接，数据报到达目的主机的路线机会增多，从而使数据报在交换机之间不断转发，形成一个环路。如果我们给各个数据帧指定一条到达目的主机的最短路径，那么就不会形成环路，因为数据帧就会沿着我们给定的路线传输。

STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)是用于在局域网中消除数据链路层物理环路的协议；

通过在桥之间互相转换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。

 

 

扩充：

　　BPDU的类型：

　　　　　　　　1>.普通 BPDU :用于生成树计算以及维护生成树的一种报文

　　　　　　　　2>.BPDU  TCN:当网络拓扑发生变化时，会发送报文告知其他设备网络拓扑已经发生变化。

二.STP的作用

　　1>.通过阻断冗（rong）余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环；

　　2>.当前路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络的连通性。

 

 

三.配置BPDU生成和传递

1.配置BPDU包含以下重要信息，完成生成树计算

　　a>.根桥ID（RootID）

　　b>.跟路径开销（RootPathCost）

　　c>.指定桥ID（DesignatedBridgeID）

　　d>.指定端口ID（DesignatedPortID）

2.各台设备在初始时生成以自己为根桥（Root Bridge）的配置消息，向外发送自己的配置消息

3.网络收敛后，根桥向外发送配置BPDU，其他的设备对该配置BPDU进行转发

4.根桥的选举

　　a>.桥ID有桥优先级（BridgePriority）和桥MAC地址(BridgeMacAddress)组成

　　b>.桥ID小的桥被选举为根桥

 

 

5.根路径开销

　　a>.根路径开销（RootPathCost）是到达根的路径上所有链路开销（Cost）的代数和；【一般百兆链路cost是19，千兆链路cost是10】

　　b>.非根桥进行根端口选举时，根路径开销最小的端口为跟端口；

　　c>.物理端进行指定桥选举时，路径开销最小的桥为指定桥。

6.通过桥ID决定端口角色

　　a>.在路径开销相同时，所连网段指定桥ID最小的端口为根端口；

　　b>.在根路径开销相同时，桥ID最小的桥被选举为物理段上的指定桥，连接指定桥的端口为指定端口。

 

 7.通过端口ID决定端口角色

　　在根路径开销，指定桥ID都相同的情况下，所有指定端口ID小的端口为根端口

 8.端口状态