STP協議作用及工作過程

stp協議(生成樹協議),是乙個二層管理協議，標準為ieee802.1d。ieee 802.1d是最早關於stp的標準，它提供了網路的動態冗餘切換機制。stp協議能在網路設計中部署備份線路，並且保證：

* 在主線路正常工作時，備份線路是關閉的。

* 當主線路出現故障時自動使能備份線路，切換資料流。

rstp（rapid spanning tree protocol）是stp的擴充套件，其主要特點是增加了埠狀態快速切換的機制，能夠實現網路拓撲的快速轉換。

stp協議的作用:主要是通過採用無環路路徑來避免和消除網路中的環路

stp的工作過程：

執行生成樹演算法(sta)的交換機預設每兩秒鐘傳送bpdu；

選取唯一乙個根網橋，根橋上的所有埠都是指定埠；

在每個非根網橋選取唯一乙個根埠；在每網段選取唯一乙個指定埠。

(1) 選取唯一乙個根網橋：bpdu中包含bridge id;

bridge id(8b)=優先順序(2位元組)+交換機mac位址(6位元組);

cisco交換機的優先順序預設為32768，可以修改，範圍0－65535；

優先順序值最小的成為根網橋；

優先順序值相同，mac位址最小的成為根網橋；

bridge id值最小的成為根網橋；

根網橋預設每2秒傳送一次bpdu；

(2) 在每個非根網橋選取唯一乙個根埠：根網橋上沒有根埠；

埠代價最小的成為根埠；

埠代價相同，port id最小埠的成為根埠；

port id通常為埠的mac位址+埠優先順序，cisco交換機的埠優先順序預設為128，可以修改，範圍0－128；

mac位址最小的埠成為根埠；

(3) 在每網段選取唯一乙個指定埠：

埠代價最小的成為指定埠；

根網橋上的埠到各網段的代價最小；

通常只有根網橋埠成為指定埠；

被選定為根埠和指定埠的進行**狀態；落選埠進入阻塞狀態，只偵聽bpdu；

(4) 阻塞埠在指定的時間間隔（預設20秒）收不到bpdu時，會重新執行生成樹演算法進行選舉；

缺點：在執行生成樹演算法的過程中，網路處於阻斷狀態，所有埠都不進行**。

計算過程為30－50秒。

根埠是到根橋開銷最低的埠，所謂的根埠即用來向根橋傳送資料的埠。

交換網路里根埠和指定埠以外稱為非指定埠，非指定埠在網路裡面被生成樹協議設為阻塞狀態。

每個交換機只能有乙個根埠，乙個物理網段只能有乙個指定埠，乙個交換網路裡面只能有乙個根交換機。

生成樹埠狀態：正常情況下，埠狀態有兩種阻塞狀態、**狀態。當裝置發現拓撲發生變化時，將出現兩種過渡狀態，偵聽狀態和學習狀態。

阻塞狀態：所有埠一開始都處於阻塞狀態，以防止二層環路。處於阻塞狀態的埠能夠接收bpdu包，但不傳送bpdu包。

監聽狀態：在監聽狀態中，交換機能夠決定根，並且可以選擇根埠、指定埠和非指定埠。在監聽狀態的過程中，埠能夠傳送和接收bpdn包，但不**資料幀。

學習狀態：學習狀態說白了就是學習mac，完成mac位址表的收斂。但不**資料幀。

**狀態：在**狀態中，二層介面可以**資料幀。

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