首先介紹一下SIP的工作原理
生成樹協議（Spanning-Tree
Protocol，以下簡稱STP）是一個用于在局域網中消除環路的協議。運行該協議的交換機通過彼此交互信息而發現網絡中的環路，并適當對某些端口進行阻塞以消除環路。由于局域網規模的不斷增長，STP已經成為了當前最重要的局域網協議之一。
消除環路：通過阻塞冗(rong)余鏈路消除網絡中可能存在的網絡通信環路。
鏈路備份：當前活動的路徑發生故障時，激活冗余備份鏈路，恢復網絡連通性。
STP工作原理
生成樹算法有四個主要步驟：
選擇根喬RB（簡稱RB）
選擇根端口RP（簡稱RP）
選擇指定端口DP（簡稱DP）
阻塞預備端口AP（簡稱AP）
生成樹選舉規則
在所有交換機上選根橋（根交換機）
在非交換機上選擇根端口
在一條鏈路上選擇指定端口
剩下的就是阻塞端口
PK要素
比較根橋ID
cost
比較發送者橋ID
發送者端口ID
接受者端口ID
跟橋ID ：
1、優先級越小越優先；
2、MAC地址越小越好。
橋MAC地址是交換機自身的MAC地址
優先級一樣的情況下比較MAC地址
選擇根端口：
需要在每個非跟交換機上選擇一個端口，選擇端口時，依據的順序如下：
到跟橋最低的根路徑開銷（簡稱RPC）；
直連的橋ID最小；
端口ID最小。
選擇指定端口：
根路徑開銷較低
所在的交換機的網橋ID值較小
端口ID值較小
阻塞預備端口
將所有的根端口和指定端口作為轉發端口(Forwarding Port)，剩余的端口作為阻塞端口。
生成樹端口的狀態
交換機完成啟動后，生成樹便立即確定。如果交換機端口直接從阻塞轉換到轉發狀態，而交換機此時并不了解所有拓撲信息時，該端口可能會暫時造成數據環路。為此，STP
引入了五種端口狀態。
阻塞。該端口是非指定端口，不參與幀轉發。此類端口接收 BPDU 幀來確定根橋交換機的位置和根 ID，以及最終的活動 STP
拓撲中每個交換機端口扮演的端口角色。
偵聽。STP 根據交換機迄今收到的 BPDU 幀，確定該端口可參與幀轉發。此時，該交換機端口不僅會接收 BPDU 幀，它還會發送自己的 BPDU
幀，通知鄰接交換機此交換機端口正準備參與活動拓撲。
學習。端口準備參與幀轉發，并開始填充 MAC 地址表。
轉發。該端口是活動拓撲的一部分，它會轉發幀，也會發送和接收 BPDU 幀。
禁用。該第 2 層端口不參與生成樹，不會轉發幀。當管理性關閉交換機端口時，端口即進入禁用狀態。
生成樹計時器
STP利用3種計時方法來確保一個網絡正確的收斂。
hello時間：網絡發送配置BPDU報文之間的時間間隔；
轉發延遲：一個交換機端口在偵聽和學習狀態下所花費的時間間隔，他默認值各為15秒；
最大老化時間：交換機在丟棄BPDU報文之間儲存它的最大時間。最大老化時間20秒。

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總結

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