生成树协议

生成树协议（STP）

STP简介
把一个环形的结构变成一个树形的结构，从而打破环路，而不断掉物理环路。通过一种算法，在逻辑上阻塞一些端口，来生成一个逻辑上的树形结构。

STP的工作原理
生成树算法的过程很复杂，但可将其归纳为以下三个步骤：
1.选择根网桥。
比较哪台交换机的网桥id值最小，优先级小的可以被选中为根网桥。在优先级相同的情况下，则MAC地址小的为根网桥。

2.选择根端口。
1.到根网桥最低的根路径成本。
2.直连的网桥id最小。
3.端口id最小。
根路径成本是两个网桥间的路径上所有线路的成本之和，也就是某个网桥达到根网桥中间所有线路的路径成本之和。
路径成本用来代表一条线路带宽的大小，一条线路的带宽越大，它传输的成本也就越低。

3.选择指定端口。

桥协议数据单元（BDPU）
交换机之间根据网桥id选择根网桥，根据根路径成本等选择根端口和指定端口，交换机之间是通过BDPU来交换网桥id，根路径成本等信息的。交换机从端口发送一个BDPU帧，使用该端口本身的MAC地址作为源地址。交换机本身并不知道他周围是否还有其他的交换机存在。因此，BDPU帧利用了一个STP组播地址（01-/0-12-00-00-00）作为它的一个目的地址，使之能到达相邻的并处于STP侦听状态的交换机。

每隔两秒。便向所有的交换机端口发送一次BDPU报文，以便交换机（或网桥）能交换当前最新的的拓扑信息，并迅速识别和检测其中的环路。

STP的收敛
1.生成树的状态

STP在交换中自动运行，在交换机 开机的时候，大约有30s的时间不能转发数据，因为这时的交换机在做STP计算。
在STP计算过程中，交换机的每一个端口都必须依次经历好几种状态。

交换机端口的五种STP状态
转发(Forwarding)：发送/接受用户数据
学习(Learning)：构建网桥表
侦听(Listening)：构建活动拓扑
阻塞(Blocking)：只接受BDPU
禁用（Disabled）：强制关闭

状态执行顺序依次是禁用-阻塞-侦听-学习-转发

生成树计时器
STP在交换机相互发送报文时总需要花费一定的时间，另外当拓扑改变的时候也要经历一定的传播延迟。由于存在这些延迟，所以需要为交换机设置足够的时间来完成BDPU的转发和生成树的运算。

STP利用三种计时方法来确保一个网络的正确收敛。

HELLO时间：网桥发送配置BDPU报文之间的时间间隔。标准规定的默认访问沈佳妮为2s
转发延迟：一个交换机端口在Listening（侦听）和Learning（学习）状态所花费的时间间隔，默认值各位15s
最大老化时间：交换机在丢弃BDPU报文之前存储它的最大时间。最大老化时间的默认值时20s。

为VLAN提供最优路径的配置是：配置网根桥，修改网桥优先级，修改端口成本，