STP生成树协议的理解

—这里主要是关于生成树的原理的讲解（主要应用于二层交换技术即局域网交换技术），明白的就很简单。我的知识比较浅薄，这里的生成树是基于在同一个valn里面的。多个VLAN的解决协议则是MSTP的能够解决的。

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。

     多链路形成的环路问题;1.广播风暴 2.多重复帧复制 3.mac地址表不稳定（可以自行百度）

2.STP是根据什么依据来指定到达目的主机的最短路径的（选择标准是什么？）：

     2.1 选择最低的BID;

     2.2 选择最低的路径开销（一定是到跟桥的路径）;

     2.3 选择最低发送者的BID;

     2.4 选择最低端口优先级;

     2.5 选择最低端口的ID;

3.STP选择的步骤：

    3.1 选择根桥;

    3.2 选择根端口(RP);

    3.3 选择指定端口(DP)，而非指定端口进入阻塞状态;

    3.4 RP,DP设置为转发状态，其他端口为阻塞状态;

值得注意的是：STP是交换机自带的，可以自我生成。

                            在每个接受端口累加开销值（比如A—–>B     路径开销为19 ，初始值为0    在B的端口接受时初始值累加为19 而从A—>B的途中初始值依旧为0）

                            每个非根桥交换机都选出一个根端口

                            每一个vlan都有一个生成树

                            VLAN1是删不掉的，因为所以的端口都在里面

名词解释：1.根桥：树的特点则是有根节点的，而这里的根桥就是相当于树的根节点。以根桥为起始点发散出去。

                     2.BID：选择根桥就需要交换机自我选择，需要交换机们的通信，这些信息被称为BPDU(桥协议数据单元），每两秒发送一次，BPDU的包含信息比较多，BID就是                                      其中的一种。BID最小的就是根交换机ID。BID=桥优先级+桥Mac地址，一般交换机的桥优先级都是一样的，所以一般比较Mac地址的大小。

                     3.根端口：不是根桥的交换机，选择一个端口用来连接根桥。根端口只能在非根交换机上选取。

                     4.指定端口：每两个交换机之间的链路上选择一个端口。

4.实例：

  4.1 路径值如图：以太网 19 ，百兆网  4.

         BID如图：列如：32769 0001.635C.D3A5

         A,B,C,D,E为交换机的名字

         查看BID的命令为：show spanning-tree

        在同一个vlan里面：

4.2  STP的流程：

1.选择根桥：

     如图：比较全部设备的BID，其中E的BID最小（由于都是32769， 所以比较的Mac地址，得出数字最小的），所以E为根桥

2.选择根端口

     为每一个非根桥的交换机（这里指A,B,C,D）选择一个距离根桥的最短路径。

     即：C—->E ：根端口为C的F0/3     路径为 19 最小。

             D—->E ：根端口为D的F0/5     路径为 19 最小。

             B—->E ：根端口为B的F0/3      路径为 19 最小。

             A—->E ：他不能直接到达，需要第三方，他有两天路径;

                               A—->B—->E :路径为19+4

                               A—->C—->E :路径为19+4

                               路径开销一致进行第三条判断依据：最低发送者的BID（对于A来说，B,C为发送者），

                               因为C的BID小于B的BID，所以选择  A—->C—->E这条路径，所以

                               根端口为A的G0/2  路径为19+4 最小。

3.选择指定端口：

       为一对交换机之间选择指定端口（即路径最小的为指定端口）：这里就举几个例子，主要是太多了难得写。

       注意;这里是在接受的端口累加路径的开销值。从E出来的路径开销值初始值都为0

       3.1 D——————E：   路径开销为19  （在E的端口初始值为0，在D的端口初始值为19，在中间的那条线上初始值为0）

       如何判断:     站在D,E的中间，  前往D的方向，到达D的端口，开销值为19.      前往E的方向，开销的初始值为0.   0<19 

       所以指定的端口为 E的F0/5；

      3.2   B—————–D：   路径开销为4   （在B的端口初始值为19，在D的端口初始值为19  ；路径开销值是到达根桥的路径值）

        如何判断：  站在B,D的中间，由于路径开销相等，进行第三条判断（比较发送端的BID）因为B的BID(0060.3EEE.3E25)>D的BID（000C.CFD1.67BA）

         所以指定的端口为 D的G0/2；

      3.3 其他大都是在这样判断的。

4.根端口与指定端口设置为转发状态，其他端口为阻塞状态：

    交换机自动设置，也可以管理员再次设置。（如何配置，我会写到其他的篇的地方）

5.特殊情况：

    在前面我们只用到了前三条选择指标，其实前三条已经可以判断出80%~90%的情况，还有极个别情况如图:

1.BID最小 ：A为根桥

2.B—–>A的根端口：

 由于路径一样，路径开销都为19 ，只有一个非根设备，不用比较（这是第三条判断）。

用show spaning-tree 其中F0/5与F0/3的端口优先级都为128.（这是第四条判断）。

比较发送者的端口ID（对于B来说   A为发送者）

    因为 A的F0/9 < A的F0/10 

所以连接在F0/9的那条线上的B的指定端口为F0/5.

今天的文章STP生成树协议的理解分享到此就结束了，感谢您的阅读。