生成树协议STP
一 STP概述
STP简介（Spanning Tree Protocol(生成树协议)）：STP协议在逻辑上断开网络的环路，将环形网络变成树形结构，防止广播风暴的产生，而一旦正在使用的线路出现故障，逻辑上被断开的线路又被联通，将继续传输数据
交换网络环路：在环型拓扑中，交换机SW1将广播帧转发给交换机SW2，交换机SW2又转发给SW3，SW3又转发给SW1，无限循环下去，最终形成广播风暴，致使网络瘫痪
环型拓扑的好处：能够为网络提供备份线路，增强网络的可靠性
二 STP工作原理
·原理概述：STP运用生成树算法，找出一个端口将其阻塞，形成逻辑上的树形结构
·生成树的算法及验证
1 选择根网桥（网桥就是交换机）：为网络选择一个树根
·选择交换网络中网桥ID最小的交换机成为根网桥
·网桥ID=网桥优先级+网桥MAC地址；取值范围0~65535；默认值32768；可配置
·如果优先级相同，则选择MAC地址小的为根网桥
2 选择根端口：在每个非根网桥上选择一个根端口
·选择到根网桥最低的根路径成本的端口成为根端口
·路径成本用来代表一条线路宽带的大小，宽带越大，成本越低
·如果路径成本相同，则选择直连网桥ID最小的网桥对应的端口为根端口
·如果直连网桥ID相同（双通道情况时），则选择直连网桥端口ID最小的端口对应的端口为根端口
·端口ID=端口优先级+端口编号；范围0~255；默认128；可配置
·端口编号不是端口号，但是端口号低的端口，端口编号小
3 选择指定端口：在剩下的端口中指定端口
·选择同一网段上端口路径成本最低的为指定端口（离根网桥最近的）
·如果路劲成本相同，则选择端口所在网桥ID小的端口为指定端口
·当网桥ID相同时，则选择端口ID较小的端口为指定端口
·根网桥上的接口都是指定接口
·示例：如图
1 首先根据网桥ID选择根网桥；分别查看三台交换机网桥ID（SW2最小）
SW1
SW2
SW3
2 然后根据路劲成本选择跟端口，因为SW1和SW3直接与SW2相连的接口成本最低，所以这两个端口为根端口
3 最后在每个网段上选择指定端口，在SW1和sw3的网段中，两个端口路劲成本都相同，所以比较自身网桥ID，SW1比较小，所以最后剩下SW3的端口被阻塞
三 stp的应用
STP与vlan的关系
·IEEE的CST（通用生成树）：不考虑vlan
·Cisco的PVST+（增强的每vlan生成树）：为每个vlan构造一个生成树
·Cisco可以与CST兼容
PVST+的配置
·PVST+配置的意义：配置网络中比较稳定的交换机为根网桥、利用PVST+实现网络的负载分担
·PVST+配置
1 启用生成树（某个vlan）
Switch(config)#spanning-tree vlan 1
Switch(config)#no spanning-tree vlan 1
2 指定根网桥（修改优先级）
Switch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096
或
Switch(config)#spanning-tree vlan 1 root primary
Switch(config)#spanning-tree vlan 1 root secondary
3 修改端口优先级（范围0~255；默认128）
Switch(config-if)#spanning-tree vlan 1 port-priority 96
4 查看某个vlan的生成树信息
Switch#show spanning-tree vlan 1 detail
四 实验
实验目的：配置STP实现vlan负载均衡
实验环境：如图所示
实验要求：让交换机1成为vlan1的成根网桥、交换机2成为vlan2的根网桥、交换机成为vlan3的根网桥
实验步骤：
1 在每个交换机上分别创建vlan2、3，并将接口改为trunk模式
2 配置交换机1上vlan的优先级，vlan1<vlan2=<vlan3
Switch(config)#spanning-tree vlan 1 root primary
Switch(config)#spanning-tree vlan 2 root secondary
3配置交换机2上vlan的优先级，vlan2<vlan1=<vlan3
Switch(config)#spanning-tree vlan 2 root primary
4 配置交换机3上vlan的优先级，vlan3<vlan2=<vlan1
Switch(config)#spanning-tree vlan 3 priority 4096
5 分别查看生成树信息
Switch#show spanning-tree
