生成树协议
二层环路带来的问题：广播风暴、MAC地址表震荡
生成树协议：STP，用来解决二层环路问题
STP相关概念
BPDU
定义：桥协议数据单元，用于传递STP协议相关报文
分类：
配置BPDU：用于传递STP的配置信息
TCN BPDU：用于通告拓扑变更信息
STP的选举机制
在所有交换机中选举出一台作为根网桥(Root bridge) | 选举规则 | Bridge-id小的优先 |
Bridge-id | 定义： 桥ID,BID,用来标识交换机身份 | |
格式： 优先级大的优先 其次Mac地址小的优先 优先级默认32768，必须是4096的倍数 | ||
只有根桥才能产生BPDU | ||
每台非根网桥（交换机）选举出一个根端口（Root port） | 选举规则： 1.到达根网桥开销小的优先 2.对端交换机BID小的优先 3.端口ID小的优先 | |
开销： Cost，代表路径耗费的代价和成本，带宽越大，开销越小 | ||
每个物理段上选举出一个指定端口（Designated port） | 选举规则： 1.到达根网桥开销小的优先 2.本机BID小的优先 3.端口ID小的优先 | |
剩下没有角色的端口就是阻塞端口（Blocked Port） | ||
STP初始化流程
交换机端口状态
disable：禁用状态，被关闭的端口 | |
blocking：阻塞状态 | 接收BPDU，但不发送BPDU，也不学习Mac地址，不转发数据 |
listening：监听状态 | 开始选举根网桥和端口，接收并发送BPDU，不学习Mac地址，也不转发数据，持续15秒 |
learning：学习状态 | 接收并发送BPDU，学习Mac地址，也不转发数据，持续15秒 |
forwarding：转发状态 | 接收并发送BPDU，学习Mac地址，转发数据 |
STP计时器
Hello time | 2秒；配置BPTU的发送周期 |
Max age | 20秒；判断链路故障的时间，10个Hello time周期 |
Forwarding delay | 15秒；状态切换延迟 |
STP拓扑变更机制
1.Max age超时/有接口变更为转发状态，判断为拓扑发生变更，向根网桥发起TCNBPDU |
2.收到TCNBPTU的交换机继续向根网桥转发TCNBPTU，到达根网桥为止 |
3.根网桥收到TCN BPTU后，向所有端口发起TC置为的配置BPTU |
4.交换机收到TC置位的配置BPTU后，Mac地址表的老化时间缩短到１５秒 |
STP的问题
收敛速度慢，故障切换时间太长
网络中大量主机频繁上下线，会导致TCNBPTU以及TC置位BPTU大量发送
RSTP，快速生成树协议
端口状态减少到３种 | ||
端口角色增加到４种 | 根端口和指定端口不变 | |
阻塞端口细分为两种 | 替代端口（Alternateport） 备份端口（Backupport） | |
边缘端口机制 | 当链路激活时，边缘端口立即进入转发状态，不参与STP计算 | |
边缘端口UP／Down不会触发拓扑变更 | ||
建议把连接PC的端口配置为边缘端口 | ||
MSTP，多生成树协议
将多个vlan捆绑到一个生成树实例，把每个实例分别独立计算生成树
基于STP计算结果不同，实现不同vlan的流量负载均衡
STP常用命令
display STP | 查看STP相关信息 |
display stp brief | 查看stp端口状态 |
stp global enable | 全局启用stp |
[h3c-Gigabit-Ethemet 1/0/1] undo stp enabel | 关闭端口上的STP |
stp mode 'stp'rstp'mstp' | 更改stp模式，默认模式是mstp |
stp priority ‘pritrity’ | 更改交换机优先级 |
stp cost ‘cost’ | 进入接口改生成树的开销cost |
stp edged-port | 配置端口为边缘端口 |
