一、为什么有STP1.1 STP协议背景为了提升网络的可靠性我们通常会在网络设备之间部署冗余链路然而这种方式一般会造成物理链路上的环路问题广播风暴、MAC地址表震荡、数据帧重复STP协议能解决追求物理链路高可靠过程中产生的链路环路问题在逻辑上减除冗余链路。1.2STP演进发展最初的STP协议遵循IEEE 802.1D标准收敛速度较慢为了满足更高的要求出现了改进版本RSTP快速生成树协议遵循IEEE 802.1W标准极大缩短了网络拓扑发生改变后的恢复时间MSTP多生成树协议遵循IEEE 802.1S标准允许为不同的VLAN创建各自的生成树实现流量的负载均衡提高了链路的利用率。二、STP是什么2.1STP概念STP生成树协议是一个工作在数据链路层2层用于在交换网络中防止环路的协议同时还能提供备份路径。实际工作中使用进阶的RSTP快速生成树协议和MSTP多生成树协议较多。三、STP怎么工作3.1角色和端口选举STP在工作的过程中最关键的是选举网络中的根桥和端口。说明选举顺序选举根桥、选举根端口、选举指定端口、剩余端口阻塞。状态说明只有最终选为根端口和指定端口的端口会进入数据转发状态。根桥Root Bridge上的所有端口默认都是指定端口。记忆口诀一个网络一个根根桥一个设备非根桥一个根根端口一条链路一个指定端口其他端口全部阻塞。3.2选举过程3.2.1 根桥选举方式BID比较网桥IDBridge ID由两部分字段组成和值最小的为根桥。字段1优先级长度16位默认值32768数值越小优先级越高。字段2MAC地址长度48位设备唯一值数值越小优先级越高。注意在BID的实际比较过程中先比较字段1若字段1相同再比较字段2。3.2.2 根端口ROOT PORT选举方法1先比较路径开销值Cost小的为RP。说明根端口选举过程发生在非跟桥设备中设备的每个端口都有一个路径开销Cost值该值大小与端口带宽有关带宽越高Cost值越小默认千兆端口值为20000百兆端口值为200000。LSW2 G0/0/1端口信息LSW2 G0/0/2端口信息LSW2 G0/0/5端口信息LSW2 G0/0/6端口信息COST比较结果LSW2的四个端口cost值均为20000比较下一项。2比较对端设备的BID小的为RP。说明BID比较方式同上3.2.1。LSW2中G0/0/1和G0/0/2的对端设备为LSW1BID为LSW2中G0/0/5和G0/0/6的对端设备为LSW3BID为通过比较可知LSW1的BID要小于LSW3的BIDLSW2中G0/0/5和G0/0/6参加RP选举失败。3比较对端设备的PID小的为RP。说明PIDPORT ID端口ID由两个字段组成。字段1端口优先级默认为128优先级小的优先选举。字段2端口号端口号小的优先选举。LSW2中G0/0/1和G0/0/2的对端设备均为LSW1先比较端口优先级再比较端口号。互联信息LSW1 G0/0/1-------LSW2 G0/0/1 | LSW1 G0/0/2-------LSW2 G0/0/2通过比较可知128.1128.2所以LSW2中G0/0/1选举为RP。3.2.3指定端口选举说明在所有链路上选举指定端口在链路中间观察两端的端口到根桥的根路径开销最小的端口成为指定端口DP。方法1比较链路上到根桥的根路径开销最小的端口为DP。2比较两端设备的BIDBID小的为DP。3比较两端设备的PIDPID小的为DP。四、实践演示4.1实验准备4.1.1拓扑图4.1.2配置信息在每个设备下开启STP即可。stp enable 全局使能stp功能。dis stp int g0/0/1 查看端口下stp信息dis stp brief 查看设备stp信息