生成樹(shù)主要的目的就是為了防止二層環(huán)路。

廣播風(fēng)暴、廣播幀的目的MAC是全F的，一個(gè)交換機(jī)從一個(gè)接口收到的泛洪流量會(huì)從自己的接口泛洪出去。在整個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)泛洪就形成了廣播風(fēng)暴。

BPDU (Bridege Protocol Data Unit )

STP 的各種選舉是通過(guò)交換BPDU報(bào)文來(lái)實(shí)現(xiàn)的。BPDU是直接封裝在以太網(wǎng)幀中。

對(duì)于參與STP的所有SW，他們都是通過(guò)數(shù)據(jù)消息的交換來(lái)獲取網(wǎng)絡(luò)中的其他SW信息，這種消息就稱為BPDU。

BPDU 是直接封裝在二層的協(xié)議，其MAC地址最后封裝為:00 (01:80:C2::00:00:00)

BPDU 的功能：

1.選舉根橋

2.確定冗余路勁位置

3.通過(guò)阻塞特定端口來(lái)避免選路

4.通告網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兏?/span>

5.監(jiān)控生成樹(shù)的狀態(tài)

BPDU每2S由根橋發(fā)送一次

STP的分類：

? ? ? ? ?&DEC SPT 是由 Radia Perlman 在1985年于DCE公司（數(shù)據(jù)設(shè)備公司）開(kāi)發(fā)出來(lái)的

? ?&在1990年，IEEE基于Perlman 設(shè)計(jì)的算法公布了首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議-802.1D。后來(lái)又于1998年和2004年公布了后來(lái)的版本，其中包含了多種擴(kuò)展版本。

? ? ? ? ?CST(公共生成樹(shù))

? ? ? ? ?PVST+ (每VLAN生成樹(shù)增強(qiáng)版)

? ? ? ? ?RSTP ?（快速生成樹(shù)）

? ? ? ? ?PVRST+ 是思科對(duì)RSTP的增強(qiáng)版，與PVST+類似，它可以為每個(gè)VLAN分別提供一個(gè)獨(dú)立的802.1W實(shí)例(實(shí)例就是等于樹(shù))。

協(xié)議	標(biāo)準(zhǔn)	所需資源	收斂速度
CST	802.1D	低	慢	所有VLAN
PVST+	Cisco	高	慢	每VLAN
RSTP	802.1w	中	快	所有VLAN
RVRST+	Cisco	很高	快	每VLAN
MSTP	802.1S	中/高	快	VLAN列表

生成樹(shù)協(xié)議的比較

? SPT是一個(gè)IEEE委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，委員會(huì)將其定義為802.1D。快速生成樹(shù)則被定義為802.1W。

? STP和RSTP的行為如下：

? STP會(huì)強(qiáng)制一些端口進(jìn)入備份狀態(tài)，使其不會(huì)偵聽(tīng)、轉(zhuǎn)發(fā)或泛洪數(shù)據(jù)幀。總的效果就是最后只有一條路徑能頭通向一個(gè)網(wǎng)段，而該路徑隨時(shí)處理活躍狀態(tài)。

如果網(wǎng)絡(luò)中通往任何網(wǎng)段的連通性出了問(wèn)題。STP或RSPT就會(huì)通過(guò)自動(dòng)激活先前的非活動(dòng)（Inactive）路徑來(lái)重建連接（前題是網(wǎng)絡(luò)中存在冗余路徑）

生成樹(shù)的選舉過(guò)程：

? ? ? ? ?1.選舉根網(wǎng)橋 ?(Root bridge)

? ? ? ? ? ?SPT協(xié)議會(huì)通過(guò)一個(gè)進(jìn)程來(lái)選舉根網(wǎng)橋。在網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)VLAN中只能有1個(gè)網(wǎng)橋當(dāng)根網(wǎng)橋（Root bridge）在根網(wǎng)橋上面，所有的端口都會(huì)成為指定端口。指定端口不僅能夠發(fā)送和接受流量，而且還可以發(fā)送接收配置消息或BPDU。優(yōu)先級(jí)低的選舉為根網(wǎng)橋。

橋ID 最小的ID 2字節(jié)的優(yōu)先級(jí)+6字節(jié)MAC

默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)是32768（BGP中的默認(rèn)優(yōu)先級(jí)也是32768）

交換機(jī)的MAC用的CPU背板 BPDU只能是根橋始發(fā)。

? ? ? ? ?2.選舉根端口 (Root prot)

根端口出現(xiàn)在每一個(gè)非根橋上面，根橋上面沒(méi)有根端口。有且只有一個(gè)根端口。

? ? ? ? ?STP協(xié)議會(huì)在每個(gè)非根橋上面建立1個(gè)根端口。根端口所連路勁是非根橋到根橋之間最低的路徑。根端口可以接收和發(fā)送流量。如果非根橋到根橋之間存在多條等價(jià)路徑。那么非跟網(wǎng)橋就會(huì)選擇端口ID 最低的端口作為根端口，端口ID是由優(yōu)先級(jí)和端口號(hào)共同所組成。如果所有都具備根端口資格的端口優(yōu)先級(jí)相同，那么默認(rèn)選擇最小的端口為根端口。

? ? ? ? 3.選擇各個(gè)網(wǎng)段的指派端口

? ? ? ? ?STP會(huì)在網(wǎng)橋上為每個(gè)網(wǎng)段分別建立一個(gè)指定端口。它到達(dá)根網(wǎng)橋的開(kāi)銷最低

非指定交換機(jī)上面的端口角色

端口角色	描述
根端口	這一類端口存在非根橋上，它是交換機(jī)端口去往根橋的最佳路徑。根端口會(huì)將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給根橋，而根端口上接受到的數(shù)據(jù)幀源MAC地址會(huì)被填入到MAC標(biāo)中，每個(gè)網(wǎng)橋上面只有一個(gè)根端口。
指定端口	這一類端口既存在于根網(wǎng)橋上，也存在于非根網(wǎng)橋上，對(duì)于根網(wǎng)橋來(lái)說(shuō)，所有的交換機(jī)端口都會(huì)成為指定端口，對(duì)于非根網(wǎng)橋來(lái)說(shuō)，指定端口是根據(jù)需要與根交換機(jī)收發(fā)數(shù)據(jù)幀的端口。每個(gè)網(wǎng)段中只能有一個(gè)指定端口。如果同一個(gè)網(wǎng)段中有多臺(tái)交換機(jī)，那么他們就會(huì)通過(guò)一個(gè)進(jìn)程來(lái)決定出誰(shuí)是指定交換機(jī)。而相應(yīng)的交換機(jī)在這個(gè)網(wǎng)段的端口就會(huì)開(kāi)始為這個(gè)網(wǎng)段轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀，指定端口上接收到的數(shù)據(jù)幀源MAC地址也會(huì)被填入到MAC表中。
非指定端口	非指定端口既不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀（因?yàn)楸蛔枞?#xff09;，也不會(huì)將該網(wǎng)段接收到的數(shù)據(jù)包源MAC地址填入MAC地址表中。
禁用端口	禁用端口是指被關(guān)閉的交換機(jī)端口。

轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/sxsure/1275919

總結(jié)

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