STP生成树协议，源自【wakin】Xie Sir谢老师的精品课程

STP生成树协议

二层网络设计需求和问题：

• 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。

环路问题：

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

1.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。

2.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操作：通过构造一棵树来消除交换网络中的环路。

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

使用组播 - 01-80-C2-00-00-00

BPDU类型：

• 配置BPDU：

○ 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。

• 拓扑变更通告BPDU-TCN 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。

BPDU字段详解：

STP选举过程：

BID最小的成为根桥（先比较优先级，再比较MAC）

STP选举案例：

STP端口状态：

STP的计时器：

STP端口转换：

STP拓扑变化：

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配置：

建议指定企业内配置高、性能好的交换机为根桥。