STP选举
stp原理
stp原理STP原理，又称生成树协议（Spanning Tree Protocol），是一种网络协议，用于在局域网中防止网络环路形成，并确保网络的高可用性和稳定性。
在一个局域网中，如果存在多个交换机或桥接设备之间的互连，可能会导致网络环路的形成。
这样的环路会导致数据包在网络中不断循环，从而造成网络拥塞和冲突，严重影响网络性能和通信质量。
因此，STP原理的提出是为了避免这种局域网环路带来的问题。
STP原理的核心思想是通过建立一棵生成树，选择出一个主干路径，将其他冗余环路禁用。
生成树的选择遵循一套算法，其中最常用的是IEEE 802.1D标准中的STP算法。
该算法使用了一种叫做最小费用生成树（Minimum Spanning Tree，MST）的算法来确定主干路径。
STP算法的实现包括了三个主要步骤：选举根桥、计算最短路径和禁用多余链接。
首先，STP原理通过选举根桥的方式确定整个网络中的根桥，根桥是生成树的根节点。
根据规则，桥设备的优先级和MAC地址都可以影响根桥的选举结果。
接下来，生成树中的每个桥设备将计算到根桥的最短路径。
每个桥设备根据收到的BPDU（Bridge Protocol Data Unit）信息来计算路径的开销，开销越小代表路径越短。
通过比较开销的大小，可以确定生成树中的每一条链路。
最后，根据计算结果，STP原理会禁用多余的链路，即非生成树链路。
这样，网络环路就被消除了，数据包只会在生成树上进行转发，从而避免了冲突和拥塞的问题。
需要注意的是，STP原理并不是一种完美的解决方案。
由于生成树的计算和链路禁用需要一定的时间，因此在网络发生拓扑变化时，会导致生成树的重新计算和链路的重新配置，从而引起网络的短暂中断。
此外，STP原理不能解决所有的环路问题，特别是当网络拓扑比较复杂时。
因此，在实际应用中，还需要结合其他技术和协议来进一步优化网络的性能和可用性。
STP 根的选举
1.首先比较本机的优先级。（默认=32768）
2.如果优先级相同的则比较mac地址
3.mac地址全球唯一，数值小的成为根
选举根端口过程:
1.所有非根交换机到达根的链路开销，小的就是根端口
2.如果开销相同，再比较优先级和mac地址决定
[S1]stp priority 0
[S1]stp root priห้องสมุดไป่ตู้rity
[S2]stp root secondary
2、修改接口开销值
[S4-Ethernet0/0/2]stp cost 2000
选举指定端口：
1.两个非根交换机上必定有一个指定端口
2.先比较路径开销cost of path
3.如果开销相同，在比较Bridge ID（桥优先级+mac）
4.大于一条线的情况，若Bridge ID也相同，
比较上行链路的 Port ID(值小的为指定端口)
1、修改交换机优先级：
STP选举
STP（IEEE802.1D生成树协议）技术原理：
维护一个树状的网络拓扑，当交换机发现拓扑中有环时，就会逻辑的阻塞一个或更多冗余端口来实现无环拓扑，当网络拓扑发生变化时，运行STP的交换机会自动重新配置他的端口以避免环路产生或连接丢失。
STP算法分四个步骤：
步骤一：选举根网桥
判定对象：在所有运行STP协议的交换机上选举出一个唯一的根网桥。
判定条件：BPDU数据帧中网桥ID值最小的交换机将成为根网桥（BPDU数据帧中网桥ID 有8个字节，它是由2个字节的网桥优先级和6个字节的背板MAC组成的，其中网桥优先级的取值范围是0-65535，缺省值是32768）
步骤二：选举根端口
判定对象：在所有非根网桥交换机上的不同端口之间选举出一个到根网桥最近的端口作为跟端口。
判定条件：
—1.端口到根网桥路径开销最小
—2.发送方网桥ID最小
—3.发送方端口ID最小（端口ID有16位，它是由8位端口优先级和8位端口编号组成的，其中端口优先级的取值范围是0-240，缺省值是128，可以修改，但必须是16的倍数）
步骤三：选举指定端口
判定对象：在每一个物理网段的不同端口之间选举出一个指定端口。
判定条件：
—1.网桥到根网桥路径开销最小
—2.发送方网桥ID最小
—3.发送方端口ID最小
步骤四：阻塞其它端口，形成无环拓扑。
STP选举原则
第二步：选举根端口，每一个非根桥上面都有且只有一个RP。（这样才能够防止环路）
1.比开销，比入接口方向的开销。开销越小越优先
2.比发送端的桥ID。越小越优先。
3.比发送端的port id。越小越优先（默认优先级一样128，越小越优先）
第三步：选指定端口，每一根链路上面都只有一个DP。
1.比开销，比接口出方向的开销，开销越小越优先。
2.比发送端的桥ID，越小越优先。
3比发送端的port id.越小越优先
第四步：没有选上的端口都没NDP。
ห้องสมุดไป่ตู้
RP对面一定是DP，但是DP对面可能是RP也可能是NDP。（根桥上面的所有端口都为DP）
stp协议,选举
竭诚为您提供优质文档/双击可除stp协议,选举篇一：stp到底是怎么选举端口角色的？下面的拓扑怎么进行生成树呢？书上的说法有点模糊，而且对指定端口的选举更是说的不清不楚，描述为：同一网段的选举。
网段这个概念众所周知实在是太模糊了，因此不好说是怎么选举出来的。
下面通过pt的模拟实验仿真stp的选举过程。
希望对有此迷惑的童鞋有所帮助。
(图中desg=指定端口，Root=根端口，altn=非指定端口）第一步：选举根桥：根据端口优先级和桥mac地址来判断。
先取优先级低的为根桥。
如果优先级都相同，则取mac 地址最低者。
如图，s2成为根桥第二步：指定端口角色。
指定s2上所有端口为desg，同时s1和s3连向s2的马上被选举为根端口，因为他们开销最小。
第三步（也就是最难理解的一步）：这个时候s1,s3的根端口都被选出来了。
一个非Root的switch上根端口只有一个，其他将会成为指定端口或者是非指定端口。
在stp中，指定端口最终进入转发状态，而非指定端口最后将进入disabled状态。
那么现在到底怎么确定哪个是非指定端口，哪个是指定端口呢？这要先经过比较这两台交换机通过根端口到根交换机开销比较，比较低者直接可以将待定的端口设置为指定端口；如果两个交换机根路径开销相等，这个过程就会通过两个交换机之间交换bpdu来实现的。
s1与s3交换bpdu，较低bid者将会赢得竞争，该交换机上的对应端口成为指定端口。
最重要的是：接下来，另外一个参与竞争的交换机的对应端口将直接被认为是非指定端口。
为什么要经过这样的途径呢？既然stp叫生成树协议，有人说，生成树就是长得像树的样子了，到了树的末端就传不下去了。
网上也有很多图用消减链路的模式图来表示生成树，但事实上这是不对的：这个树不是严格意义上的树——在这些链路上，链路只是被单向屏蔽，而不是双向屏蔽的。
为了理解上述所说的话，我们来模拟一个实验。
新的一台计算机被连接上了一台交换机，我们来ping一下255.255.255.255来观察一下数据包的流向。
STP 选举过程
河北师范大学 思科网络学院 郭永宏 Landcar@
三个步骤
� � �
1 选根桥 2 选根口 3 选指定口
选举过程通过BPDU实现
1 根桥选举方法
�
选举桥ID 最小的为根桥 根的所有口都处与转发状态
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 根口选举
�
非根桥交换机通到根桥的开销最小的路径 开销依据带宽计算,且链路开销累加
Root FWD 19 Altn BLK 19
128.10 P2p 128.1 P2p
根口选举中的特例3
都有什么参数一致呢? S2 的fa0/20 fa0/1 收到的BPDU 都来自于S1的fa0/4 所以 fa0/20 fa0/1 两条路径费用一致、对方桥ID一致、对方端口一致 结果 如下 Fa0/1 Fa0/20
Root FWD 19 Altn BLK 19
128.1 Shr 128.20 Shr
根口选举中的特例3
这个原理同上一个拓扑图
总结
� �
� �
１选举中一直选择＂小的＂ ２选举中需要看费用时先看费用 费用一致 再看＂对方的桥ＩＤ＂ ３桥ＩＤ也一致，看＂对方的端口序号＂
�
� �
根口选举中的特例2—开销一致,ID也
一致
�
此时根口选举的依据
上一级交换机端口ID � 端口ID的组成 优先级(默认128)+端口序号 � 上一级交换机端口ID小的选中 此例中S2的fa0/10的上级端口号是fa0/1 小于 S2的fa0/1 的上级端口号 fa0/10 则结果为 � Fa0/10 � Fa0/1
2 根口选举
�
S2
s3 的fa0/1 是根口
3 指定口选举
STP(生成树协议)的选举过程
1．选举根桥拥有最小BID（bridge ID）的交换机将成为根桥（root bridge）SW1为根桥，SW2、SW3、SW4为非根桥2．选举非根桥的根端口（RP）①最低花费的端口成为根端口端口开销：10Gb/s 21Gb/s 4100Mb/s 1910Mb/s 100SW2：G0/1到根桥的开销为4，F0/1到根桥的开销为19+19+19=57，所以G0/1为SW2的根端口SW3：F0/2到根桥的开销为19，F0/1到根桥的开销为19+19+4=42，所以F0/2为SW3的根端口SW4：F0/1到根桥的开销为19+19=38，F0/2到根桥的开销为19+4=23，所以F0/2为SW4的根端口②在花费相同的情况下，比较发送者的BID（BID小的为根端口）换机SW4从端口F0/1和端口F0/2都能收到根交换机SW1的BPDU，两边的花费相同，都是38。
接下来比较的就是发送者的BID。
假设SW2的BID是32768+2222.2222.2222，SW3的BID是32768+3333.3333. 3333，SW2的BID小，则SW4的端口F0/2成为根端口。
③在发送者BID相同的情况下，比较发送者的PID（Port ID小的为根端口）SW1是根交换机，SW2的F1/1和F1/2到根交换机的花费相同，都是19，发送者的BID也相同（都是交换机SW1的BID）。
接下来比较的是发送者的PID。
PID=端口优先级+端口号，端口优先级占用一个字节，默认是128，端口号在同一个模块上是顺序增加的，起始端口号和交换机的型号以及该模块所在的插槽有关。
可以通过下面的命令更改交换机端口的优先级比较SW1 F1/1和F1/2的PID，取小的为128.42，SW2上与PID128.42对应的端口为F1/2，所以F1/2为SW2的根端口④在发送者PID相同的情况下，比较接收者的PID（PID小的为根端口）这样的拓扑往往是中间接了一台集线器。
STP到底是怎么选举端口角色的？
下面的拓扑怎么进行生成树呢？书上的说法有点模糊，而且对指定端口的选举更是说的不清不楚，描述为：同一网段的选举。
网段这个概念众所周知实在是太模糊了，因此不好说是怎么选举出来的。
下面通过PT的模拟实验仿真STP的选举过程。
希望对有此迷惑的童鞋有所帮助。
(图中Desg=指定端口，Root=根端口，Altn=非指定端口） 第一步：选举根桥：根据端口优先级和桥MAC地址来判断。
先取优先级低的为根桥。
如果优先级都相同，则取MAC地址最低者。
如图，S2成为根桥 第二步：指定端口角色。
指定S2上所有端口为Desg，同时S1和S3连向S2的马上被选举为根端口，因为他们开销最小。
第三步（也就是最难理解的一步）：这个时候S1,S3的根端口都被选出来了。
一个非Root的Switch上根端口只有一个，其他将会成为指定端口或者是非指定端口。
在STP中，指定端口最终进入转发状态，而非指定端口最后将进入Disabled状态。
那么现在到底怎么确定哪个是非指定端口，哪个是指定端口呢？这要先经过比较这两台交换机通过根端口到根交换机开销比较，比较低者直接可以将待定的端口设置为指定端口；如果两个交换机根路径开销相等，这个过程就会通过两个交换机之间交换BPDU来实现的。
S1与S3交换BPDU，较低BID者将会赢得竞争，该交换机上的对应端口成为指定端口。
最重要的是：接下来，另外一个参与竞争的交换机的对应端口将直接被认为是非指定端口。
为什么要经过这样的途径呢？既然STP叫生成树协议，有人说，生成树就是长得像树的样子了，到了树的末端就传不下去了。
网上也有很多图用消减链路的模式图来表示生成树，但事实上这是不对的：这个树不是严格意义上的树——在这些链路上，链路只是被单向屏蔽，而不是双向屏蔽的。
为了理解上述所说的话，我们来模拟一个实验。
新的一台计算机被连接上了一台交换机，我们来ping一下255.255.255.255来观察一下数据包的流向。
stp协议,选举
竭诚为您提供优质文档/双击可除stp协议,选举篇一：stp到底是怎么选举端口角色的？下面的拓扑怎么进行生成树呢？书上的说法有点模糊，而且对指定端口的选举更是说的不清不楚，描述为：同一网段的选举。
网段这个概念众所周知实在是太模糊了，因此不好说是怎么选举出来的。
下面通过pt的模拟实验仿真stp的选举过程。
希望对有此迷惑的童鞋有所帮助。
(图中desg=指定端口，Root=根端口，altn=非指定端口）第一步：选举根桥：根据端口优先级和桥mac地址来判断。
先取优先级低的为根桥。
如果优先级都相同，则取mac 地址最低者。
如图，s2成为根桥第二步：指定端口角色。
指定s2上所有端口为desg，同时s1和s3连向s2的马上被选举为根端口，因为他们开销最小。
第三步（也就是最难理解的一步）：这个时候s1,s3的根端口都被选出来了。
一个非Root的switch上根端口只有一个，其他将会成为指定端口或者是非指定端口。
在stp中，指定端口最终进入转发状态，而非指定端口最后将进入disabled状态。
那么现在到底怎么确定哪个是非指定端口，哪个是指定端口呢？这要先经过比较这两台交换机通过根端口到根交换机开销比较，比较低者直接可以将待定的端口设置为指定端口；如果两个交换机根路径开销相等，这个过程就会通过两个交换机之间交换bpdu来实现的。
s1与s3交换bpdu，较低bid者将会赢得竞争，该交换机上的对应端口成为指定端口。
最重要的是：接下来，另外一个参与竞争的交换机的对应端口将直接被认为是非指定端口。
为什么要经过这样的途径呢？既然stp叫生成树协议，有人说，生成树就是长得像树的样子了，到了树的末端就传不下去了。
网上也有很多图用消减链路的模式图来表示生成树，但事实上这是不对的：这个树不是严格意义上的树——在这些链路上，链路只是被单向屏蔽，而不是双向屏蔽的。
为了理解上述所说的话，我们来模拟一个实验。
新的一台计算机被连接上了一台交换机，我们来ping一下255.255.255.255来观察一下数据包的流向。
stp配置和选路规则
STP配置和选路规则1. 目录形式输出这里我们将详细介绍STP（生成树协议）的配置和选路规则。
我们的讨论将分为两个主要部分：配置方面和选路规则方面。
1.1 配置方面STP配置主要是指如何设置和调整STP参数以优化网络性能和可靠性。
以下是一些常见的STP配置任务：启用/禁用STP：根据网络需求，决定是否启用STP。
对于不需要环路保护的网络，可以关闭STP以节省资源。
选举根桥：在STP中，一个网络被分为多个生成树，每个生成树都有一个根桥。
根桥负责协调各个生成树之间的操作。
选举根桥的常用方法是使用桥ID，桥ID由桥优先级和MAC地址组成。
桥优先级是一个16位的数字，可以在交换机上进行设置。
配置端口状态：每个交换机端口都可以被配置为三种状态：阻塞、监听和学习或者转发。
在生成树的建立过程中，端口会经历这三种状态。
调整计时器：STP使用一系列的计时器来控制生成树的建立和稳定过程。
这些计时器可以在交换机上进行调整以满足网络需求。
1.2 选路规则方面STP选路规则决定了数据包在网络中的路径。
以下是一些关键的STP选路规则：选择最优路径：在建立生成树时，STP会选择最优路径，即具有最小生成树权重的路径。
生成树权重包括端口的开销、路径开销和链路带宽等因素。
使用最短路径：STP使用最短路径算法来选择到达目标网络的最佳路径。
这种算法考虑了端口的开销和链路带宽。
避免环路：STP通过在生成树构建过程中阻塞某些端口来避免环路。
当网络中出现环路时，STP会重新计算生成树并阻塞环路端口。
快速收敛：STP通过使用快速收敛算法来减少生成树更改所需的时间。
这种算法可以快速检测到网络中的变化并重新构建生成树。
2. 总体字数限制由于篇幅限制，以上内容只是对STP配置和选路规则的简要概述。
在实际操作中，需要根据具体网络环境和需求进行详细的配置和优化。
STP选举规则和例题
STP选举规则和例题（1）声明（2）名词解析（3）STP选举规则（4）STP选举例题（1）声明STP选举只能发⽣在⽀持STP协议的交换机中，本⽂中的交换机设定为都⽀持STP协议。
（2）名词解析RPC:交换机路径开销值,⾮根桥到达根桥链路开销之和。
根桥RPC为0。
交换机上可以有多个RPC值。
开销值：根据IEEE规范，不同类型链路开销值如下，开销值以数据转发出⼝接⼝类型定。
BID：Bridge ID，桥ID。
由优先级和Mac地址两部分组成。
优先级：取值范围0-65535，缺省值（默认值）：32768。
优先级值只能是0或4096的倍数。
PID：Port ID，接⼝ID。
取值范围：0-255，缺省值（默认值）为128。
举例：同⼀台交换机的G0/0/1和G0/0/2接⼝⽐较时G0/0/1的PID为128.1，G0/0/2的PID为128.2。
则G0/0/1的优先级⾼。
(3）STP选举规则规则：以⼩为优①全局选根桥（BID最⼩当选）②各⾮根桥上选举唯⼀根接⼝，⽐较顺序如下a.使RPC值最⼩的出接⼝当选b.⽐较对端的BIDc.⽐较对端的PID③冲突域内选举唯⼀指定⼝，⽐较顺序如下a.RPC值最⼩的交换机所属的接⼝当选b.⽐较⾃⾝的BIDc.⽐较⾃⾝的PID④阻塞未被选中的接⼝STP选举中的⼏个结论1.根桥RPC永远是02.有⼏个根接⼝就有⼏个根⼝3.根桥上所有接⼝都是指定⼝4.根⼝的对端必定是指定⼝5.STP选举规则皆以⼩为优(4）STP选举例题例题1：1.全局选唯⼀根桥：LSW2解析：因为LSW2优先级为0⼩于32768，所以LSW2为根桥2.各⾮根桥上选举唯⼀根⼝答：LSW1→G0/0/1，LSW3→G0/0/3，LSW4→G0/0/2为根⼝#解析：LSW1的G0/0/1接⼝和LSW4的G0/0/2接⼝与根桥直连，开销最⼩，所以为根⼝；在剩下的LSW3的G0/0/3和G0/0/4接⼝中选举根⼝，因为两接⼝到达根桥开销#相同，⽐较端⼝对端交换机的BID，因优先级相同再⽐较MAC地址，LSW4的Mac地#址⽐LSW1⼩，所以LSW3的G0/0/3接⼝为根⼝。
stp选举规则
stp选举规则
STP（Spanning Tree Protocol）选举规则如下：
1. 每个交换机通过MAC地址来确定自己的桥优先级。
桥优先级默认为32768，可通过配置进行修改。
2. 每个交换机的桥优先级加上其自身的桥ID（由交换机的MAC地址组成），得到一个桥优先级，用于进行比较。
优先级较低的交换机会被选举为根交换机。
3. 根交换机会将其根路径的初始端口设置为根端口。
4. 其他交换机会根据接收到的BPDU（Bridge Protocol Data Unit）信息，比较其收到的BPDU中的桥优先级和路径消耗值（即与根交换机的距离），选出自己的根端口。
5. 当一个交换机收到多个BPDU，且它们的桥优先级和路径消耗值相同时，选择接口优先级最低的那个端口。
6. 选出根端口后，每个交换机会选出一个或多个指定端口，用于将数据传输到其他交换机。
这些端口称为指定端口。
7. 如果有多个指定端口，则优先选择与根交换机更近的端口，并且与根交换机
连接的端口优先级低。
8. 如果指定端口都相同，则优先选择接口优先级最低的那个端口。
通过这些选举规则，STP可以构建一棵无环的树状拓扑结构，从而避免数据包在网络中出现循环。
stp指定端口选举原理
stp指定端口选举原理一、简介STP（spanningtreeprotocol，生成树协议）是一种计算机网络协议，用于在多层网络结构中提供冗余连接和故障恢复功能。
在STP 中，指定端口选举是用于确定哪个端口作为根端口、备份端口或替代端口的选举过程。
本文将介绍STP指定端口的选举原理。
二、选举过程STP指定端口的选举过程包括两个阶段：端口角色选举阶段和端口类型选举阶段。
1.端口角色选举阶段在端口角色选举阶段，每个端口根据其链路类型（根端口、备份端口或替代端口）的可能性进行投票。
根据网络拓扑结构的不同，每个端口的链路类型可能不同。
例如，对于交换机之间的链路，如果该链路被选为根路径，则该链路上的端口可能成为根端口；如果该链路是备份路径的一部分，则该链路上的端口可能成为备份端口。
在这个阶段，每个端口会根据其链路类型和链路状态进行投票。
链路状态可以是阻塞状态、备用状态或开放状态。
如果一个端口处于阻塞状态或开放状态，它可能会投给其相邻的端口；如果一个端口处于备用状态，它可能会投给链路类型可能性较大的相邻端口。
最终，选举出根端口、备份端口和替代端口的候选者。
2.端口类型选举阶段在端口类型选举阶段，根端口和备份端口的候选者需要根据链路类型和拓扑结构进行进一步的选举。
在这个阶段，网络中的所有交换机都会根据其收到的信息进行协商，以确定每个端口的最终类型。
三、选举原理STP指定端口的选举原理基于网络拓扑结构和链路状态。
在选举过程中，每个端口会根据其链路状态和链路类型进行投票，以确定最终的指定端口。
这个过程可以确保网络中的所有设备都能够快速地适应拓扑结构的改变，并自动地生成一个可靠的冗余连接方案。
四、结论STP指定端口的选举过程是实现网络冗余和故障恢复的重要机制。
通过了解STP指定端口的选举原理，我们可以更好地理解网络设备的行为和性能，并优化网络拓扑结构，以提高网络的可靠性和稳定性。
STP原理及选举过程
S T P原理及选举过程 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】实验1: STP1、实验目的通过本实验，读者可以掌握如下技能：（1）理解STP 的工作原理（2）掌握STP的选举过程2、实验原理STP(STP，Spanning Tree Protocol)解决广播风暴、同一帧的多个拷贝、交换机CAM 表不稳定等问题，STP 基本思路是阻断一些交换机接口，构建一棵没有环路的转发树。
STP 利用BPDU(Bridge Protocol Data Unit)和其他交换机进行通信，从而确定哪个交换机该阻断哪个接口。
在BPDU 中有几个关键的字段，例如：根桥ID、路径代价、端口ID 等。
为了在网络中形成一个没有环路的拓扑，网络中的交换机要进行以下三个步骤：（1）选举根桥、（2）选举根端口、（3）选举指定端口。
这些步骤中，哪个交换机能获胜将取决于以下因素（按顺序进行）：(1)最低的根桥ID由两部分组成：桥优先级(默认32768)和MAC地址(2)最低的根路径代价不是独立的协议标准，而是为标准做的一些必要性补充。
本实验中各种以太网类型的cost如下：100M: 200000 10M: 100 2000000(3)最低发送者桥ID也就是发送者的桥ID，判断规则同(1)中的一样(4)最低发送者端口ID由两部分组成：端口优先级(默认32)和端口序列号（例：f0/3比f0/47优先级高）每个交换机都具有一个唯一的桥ID，这个ID 由两部分组成：网桥优先级+MAC 地址(如果网桥优先级相同，才比较MAC地址)。
网桥优先级是一个2个字节的数(0-61440)，交换机的默认优先级为32768；MAC地址就是交换机的MAC地址。
具有最低桥ID的交换机就是根桥。
根桥上的接口都是指定口，会转发数据包。
选举了根桥后，其他的交换机就成为非根桥了。
每台非根桥要选举一条到根桥的根路径。
stp计算过程
stp计算过程
STP（生成树协议）的计算过程主要包括以下步骤：
1.选举根桥：每一个网桥都认为自己是网络中的根桥，并向外发送以自己为
根桥的配置BPDU（Bridge Protocol Data Unit）。
由于此时每个网桥都认为自身是根桥，所以每一个网桥都会发送配置BPDU，同时也会收到对端网桥发送的配置BPDU。
每一个网桥都将自身认为的Root Bridge ID和接收到的配置BPDU中的Root Bridge ID进行比较，选择Root Bridge ID 较小的作为网络中的根桥。
2.确定端口角色：根端口的确定需要比较RPC（Root Path Cost）。
当网桥
从一个端口收到配置BPDU后，首先获取其中的RPC，和接收端口的链路开销相加，得到此端口的PRC（Port Root Cost）。
每一个收到配置BPDU的端口都进行同样的计算。
然后比较各端口的RPC，拥有最小RPC 值的端口即为本网桥的根端口。
3.在每台非根桥上选举一个根接口：在每台非根桥上，通过比较所有端口收
到的配置BPDU中的Root Bridge ID和Port Cost，选择最小的作为根接口。
4.在每条链路上选举出一个指定接口：在每条链路上，通过比较所有端口收
到的配置BPDU中的Root Bridge ID和Port Cost，选择最小的作为指定接口。
STP计算过程主要涉及到选举根桥、确定端口角色、选举根接口和指定接口等步骤。
STP的目的是在保证网络连通性的同时，消除环路，减少冗余链路带来的资源浪费。
生成树选举规则示例
近期自己在学习生成树，有了一点小小的认识，记下此文档，也是为了避免自己以后忘记。
一、生成树作用生成树，（spanning-tree protocol，简称STP协议），主要是用于防止二层环路。
相关的资料在网上已经很多了，不再赘述。
二、生成树的选举2.1BPDUBPDU的数据包中主要4个方面的内容：根网桥的BID、cost值、网桥的BID、端口ID。
下面是BPDU的截图：2.2交换机角色1）根交换机，有且只有一个根，最低的桥ID(优先级+MAC地址）（扩展BID：优先级+VLAN +MAC地址），见下面BPDU的截图：2）非根交换机：其余交换机，就是非根交换机2.3端口角色生成树中交换机之间相互连接的交换机端口角色：1.根端口：a)非根桥有且只有一个根端口：要拥有去往根桥的最低成本，成本与链路带宽有关系（10M cost:100, 100M:19, Gi: 4; 10G:1)b)要拥有最低的Brige ID（比Brigde ID，是比对端交换机的Brigde-ID，比的是接收到的BPDU的Bridge-ID）c)要拥有最低的Port ID（比端口ID,Port-ID，比的是对端的Port-ID）2.指定端口：每个链路段只且只有一个指定端口：a)要拥有去往根桥的最低成本，成本与链路带宽有关系（10M cost:100, 100M:19, Gi: 4;10G:1)b)要拥有最低的Brige ID（注意：这个Bridge ID是自己要从这个端口发出去的BPDU的Bridge ID，即两台交换机自身的Bridge-ID作对比）c)要拥有最低的Port ID（比Port ID，是拿自己接收到的BPDU中的Port ID来比，因此，比的是对端连接的Port-ID)3.既不是指定端口，又不是根端口的端口是阻塞端口：（往往位于冗余链路上）三、例子讲解3.1例子一S0：0010.117B.DB92S1：00D0.FFE3.8BB8S2：0001.C994.6402【其它】1.所有交换机均属于VLAN1；2.所有接口均是FastEthernet；3.所有交换机均未修改优先级，均为默认优先级：32768【分析思路】1.选举根网桥时，需要比较各自的BPDU。
简述stp的工作步骤
简述stp的工作步骤STP（Spanning Tree Protocol）是一种用于构建冗余网络拓扑的协议，它避免了网络中的环路，并确保数据在无环网络中进行传输。
STP的工作步骤主要包括：BPDU交换、根桥选举、端口状态转换、环路消除和网络恢复。
首先，STP通过交换BPDU（Bridge Protocol Data Units）来实现对网络中的所有交换机之间的通信。
BPDU包含了发送交换机的信息，例如其MAC地址、优先级和成本等。
通过将BPDU发送到网络中的所有端口，交换机能够在网络中建立起树状拓扑，并通过选择一个交换机作为根桥来确定网络的根部。
在这一过程中，STP会检查每个BPDU的信息，并根据优先级和成本来确定根桥。
根据传递BPDU的路径，所有交换机都会利用STP算法选举一个根端口和一个根端口的优先级。
根端口是一个到达根桥的最佳路径，而根端口的优先级是根据交换机的优先级和成本计算得出的。
选举结束后，根据根端口的优先级确定每个交换机的角色，包括根交换机、根交换机的直接连接的交换机和从交换机。
在STP的工作过程中，端口会发生状态的转换，根据端口的角色和状态，包括根端口、指定端口、备用端口和非指定端口。
根端口是到达根桥的最佳路径的交换机的端口，指定端口是发送BPDU到树上的其他交换机的端口，备用端口是冗余备份端口，非指定端口是既不是根端口也不是指定端口的端口。
通过检查和更新这些端口的状态，STP能够确保网络中不存在环路，并且数据能够顺利地在网络中传输。
STP还能够消除网络中的环路，以保证数据的正常传输。
当网络中存在环路时，STP算法通过选择一个端口进行阻塞，以防止数据在环路中无限循环。
当环路被消除后，STP会选择另一个端口进行激活，以确保数据能够正常地传输。
最后，当网络中的拓扑发生变化时，STP能够使网络恢复正常。
当一个交换机或链路发生故障时，STP能够迅速调整网络的拓扑，并重新计算路径，以确保数据能够正常传输。
28-STP，选举过程、端口状态、计时器、拓扑变化
28-STP，选举过程、端⼝状态、计时器、拓扑变化1.STP选举过程：STP有三个选举过程：选根桥、选根端⼝、选指定端⼝；选举完成后，剩下的端⼝会被阻塞；1）选根桥根桥只有唯⼀的⼀个；（树形结构的有唯⼀的根节点）根桥的选举规则：BID（桥id）最⼩的成为根桥BID是STP数据包BPDU中的⼀个字段；格式为：优先级.mac先⽐较优先级在⽐较MAC如图：根桥选举过程有三个交换机；刚开始三个交换机都认为⾃⼰是根桥（也就是发送的BPDU中的根桥id=⾃⼰的bid），然后给其它交换机发BPDU；如SWA和SWB⽐较：SWA收到SWB的BPDU后，得到了SWB的PID，⽤SWB的pid和⾃⼰的pid⽐较先⽐优先级SWA的优先级=4096，⼩于SWB的优先级32768，于是SWA认为⾃⼰⽐SWB优先，不改变根桥id；如果SWC收到SWB的BPDU，则是先⽐优先级，都是32760，然后⽐mac地址，SWB的mac地址较⼩，因此SWC认为SWB是根桥，改变⾃⼰的根桥id；交换机之间经过⼀次交互之后，最终选举出了唯⼀的根桥；2）选根端⼝根端⼝是⾮根桥上的端⼝；根端⼝是交换机到达根桥交换机最近的端⼝，也就是Root Path Cost最⼩的端⼝；根端⼝选举规则：1】先⽐较端⼝的根路径开销Root Path Cost（RPC = 端⼝收到的BPDU中的RPC + 端⼝所属链路的Path Cost）2】如果交换机有多个端⼝的RPC相等，则⽐较对端BID；对端BID是指交换机接⼝收到的BPDU中的BID；例如下图中SWB的g0/0/2端⼝连交换机SWC，会收到SWC的BPDU，SWB的对端BID，就是交换机SWC的BID = 32768.00-01-02-04-cc3】如果对端BID也相等，则⽐较对端PID（端⼝id）；对端bid相等的情况：交换机的两个端⼝都接在同⼀个对端交换机上；例如，SWB的g0/0/2端⼝收到SWC的g0/0/2端⼝发过来的BPDU，对端PID就是g0/0/2（SWC的2号端⼝）4】如果对端PID也相等则⽐较本端PID⼤⼩；对端pid相等的情况：从对端交换机拉⼀根线接集线器，然后交换机的两个接⼝连在集线器上；（先看RPC在看对端BID，最后⽐较对端PID和本地PID）验证根端⼝选举结果命令：dis stp brief可以看到：交换机的g0/0/2端⼝是根端⼝，g0/0/1端⼝是预备端⼝；3）选举指定端⼝指定端⼝决定了数据的转发⽅向；对交换机⽽⾔：根端⼝接收来⾃根桥的数据，然后从指定端⼝转发出去；（也就是说根端⼝⽤来接收数据，指定端⼝⽤来发送数据）正常情况下根桥交换机的所有端⼝都是指定端⼝（除了⾃环端⼝，也就是⽤⼀根线连交换机的两个端⼝）；因为根桥的端⼝的根路径开销为0，是最⼩的；指定端⼝选举规则：（越⼩越优先）1】⾸先⽐较根路径开销2】如果RPC相同则⽐较BID3】RPC和BID都⼀样，⽐较PID如下图：SWA-SWB链路的指定端⼝选举：这条链路中有两个端⼝：SWA的g0/0/1端⼝、SWB的g0/0/1端⼝；要从这两个端⼝中选出指定端⼝；⾸先⽐较根路径开销，因为SWA是根桥，SWA的g0/0/1端⼝根路径开销是0，SWB的g0/0/1端⼝⼩；SWA的g0/0/1端⼝被选为这条链路的指定端⼝；SWB-SWC链路的指定端⼝选举：这条链路中有两个端⼝：SWB的g0/0/2端⼝、SWC的g0/0/2端⼝；⾸先⽐根路径开销，RPC都是2000；然后⽐较BID，BID包括优先级和mac地址，的优先级都是32768，于是⽐较mac地址，SWB的BID中的mac地址较⼩；因此SWB的SWB的g0/0/2端⼝被选为了这条链路的指定端⼝；SWC的g0/0/2端⼝既不是指定端⼝，也不是根端⼝，因此成为预备端⼝，将被阻塞；导致的结果是，数据包在转发时将不会从SWB转发到SWC；没有被选为根端⼝和指定端⼝的就是预备端⼝，将会被阻塞；例如上图中SWC的g0/0/2⼝就是预备端⼝；2.STP的端⼝状态STP端⼝状态接收BPDU转发BPDU学习MAC转发数据过渡状态稳定状态Disabled禁⽤ ×××××√Blocking阻塞√××××√Listening监听√√××√×Learning学习√√√×√×Forwarding转发√√√√√√华为设备STP和RSTP端⼝状态的显⽰有所不同：（RSTP将端⼝状态缩减成三个）STP端⼝的状态解释：1】禁⽤ disable 未开启STP协议2】阻塞 blocking 接收BPDU（端⼝处于阻塞状态时，可以收数据，但不能转发）3】侦听 listening 接收BPDU 转发BPDU4】学习 learning 接收BPDU 转发BPDU 学习MAC地址5】转发 forwarding 接收BPDU 转发BPDU 学习MAC地址转发⽤户流量查看端⼝状态的命令：dis stp brief3.STP的计时器：STP数据包BPDU中的最后4个字段⽤做计时器；计时器备注Hello默认2S，根桥发送BPDU的间隔Forwarding Delay默认15S，stp端⼝listening和learning状态的持续实际（监听到学习需要15S，学习到转发需要15S）MSG Age当前的年龄，每经过⼀个设备就加1（从根桥开始为0往下算），最⼤为20，超过20则丢弃BPDU.（不建议接太多设备影响交换机性能）Max Age20S，保持阻塞的最⼤时间（每2秒收到⼀次BPDU，若20秒没收到就不再阻塞，开始侦听、学习、转发）⼀个预备端⼝从阻塞状态到转发状态的时间：50SSTP的端⼝状态转换：4.STP拓扑变化的恢复时间STP稳定后，根桥会周期性发送BPDU（2s⼀次）；如果发⽣⼀些故障或更改了配置，STP需要时间重新恢复到稳定状态；1）根桥故障如图，SWA为根桥，当SWA挂掉后：SWB和SWC的根端⼝将收不到根桥的BPDU；等待20s（Max Age 默认20s）之后，BPDU⽼化，开始重新选举根桥；选出新根桥后，交换机端⼝还要listening和learning状态各15s（Forwarding Delay默认15s）也就是说⾄少要等 20s + 15s + 15s = 50s 之后才能恢复到stp稳定状态；根桥故障需要等待50S，⽹络才会恢复正常（20S⽼化时间和30S变成转发状态）2）直连故障如图，SWB的根端⼝挂掉时：SWB需要重新选根端⼝，也就是备⽤端⼝会选举成根端⼝；备⽤端⼝的状态变化：阻塞-帧听-学习；侦听和学习状态各保持15s，⾄少需要30s才恢复稳定状态；直连链路故障可能需要等待30S（检测到⾃⼰的链路与根桥断了，⽴马将预备端⼝从阻塞状态变成转发状态需要经过2个forwarding delay）3）⾮直连故障如图，SWB的接⼝发⽣故障，对SWC⽽⾔：SWC感觉不到SWB的故障；SWB没收到根桥SWA的BPDU，于是认为⾃⼰是根桥，给SWC发送BPDU；同时，SWA也给SWC发送BPDU；SWC经过⽐较，SWA和SWB 的BID，还是得出根桥为SWA；SWC的左接⼝由于收不到根桥SWA的BPDU，将在等20s之后不再阻塞；从阻塞状态变成转发状态，中间会经过帧听、学习两个阶段，各保持15s；最终耗时 = 20s + 15s + 15s = 50s；（当⾮直连设备故障后，收到对端发来的BPDU并不是最优的，接收但不会改变该⾓⾊，等到⽼化时间在会改变⾓⾊状态）5.拓扑变化对MAC地址表的影响如图：正常情况下，链路⾛的是：SWB-SWA-SWC；SWC的g0/0/2端⼝被阻塞；此时SWB的mac地址表中记录：mac地址aa对应3⼝，bb对应1⼝；如果SWC的1⼝挂掉，stp需要恢复到稳定状态，swc的2⼝作为备⽤⼝不再阻塞；对于SWB⽽⾔，这是⾮直连故障，恢复耗时50s；但mac地址表的⽼化时间为300s，导致了链路已经变化的情况下，SWB的mac地址表没能及时更新；导致的结果是主机A发给主机B的数据依然从SWB的1⼝转发出去给SWA，但此链路不通数据发不过去；解决办法只有：等待300s让mac表⽼化，或者清空主机A的arp缓存让SWB的mac地址表更新；但300s对于业务来说太久了；<imgsrc="data:image/jpeg;base64,/9j/4AAQSkZJRgABAQAAAQABAAD/2wBDAAEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQEBAQE。
STP选举根端口&指定端口的终极解释
先选出一个根网桥(通过判断根网桥ID，优先值加上mac地址，mac地址也就是背板的mac 地址)然后依据五步规则来选择非根网桥的根端口和指定端口:1.最低的根网桥ID2.最低的到根网桥的路径开销3.最低的发送方网桥ID4.最低的发送方端口ID(优先值加上端口号)5.最低的端口ID(优先值加上端口号)特举三例：这里的网桥优先值都为32769，端口优先值为128从mac地址可以看出S1为根网桥，根网桥的所有端口都是指定端口，向外发送BPDU接着判断非根网桥的根端口和指定端口，S2的F0/1和S3的F0/2根据第二步规则，可以判断是根端口S2的F0/3和S3的F0/3，根据五步规则，直接跳到第三步，网桥ID优先值都一样，越低的网桥mac，那个端口也就是指定端口，S3的mac地址低，所以S3的F0/3也就是指定端口S2的F0/3也就是BLOCK端口这里的网桥优先值都为32769，端口优先值为128从mac地址可以看出S4为根网桥，根网桥的所有端口都是指定端口，向外发送BPDU接着判断各非根网桥的根端口，S2的F0/2和S3的F0/3直接依据五步规则的第二步，可以判断是根端口，然后来判断S1的根端口，依据五步规则的第三步，因为S2的mac地址比S3的mac地址低，所以S1的F0/1成为根端口最后S1的F0/4成为BLOCK端口这里的网桥优先值都为32769，端口优先值为128从mac地址可以看出S1为根网桥，根网桥的所有端口都是指定端口，向外发送BPDU接着判断S2哪个端口是根端口，哪个端口是指定端口，S2的F0/1和F0/2进行判断，根据五步规则的第四步，哪个发送端口ID小哪个端口就是根端口，另一个就是BLOCK端口所以F0/1就是根端口，F0/2就是BLOCK端口这里Hub和S2相连的两条线应该有一条是block的，根据五部规则的第五步，可以判断本地的端口ID小的成为根端口。
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STP选举
STP（IEEE802.1D生成树协议）技术原理：
维护一个树状的网络拓扑，当交换机发现拓扑中有环时，就会逻辑的阻塞一个或更多冗余端口来实现无环拓扑，当网络拓扑发生变化时，运行STP的交换机会自动重新配置他的端口以避免环路产生或连接丢失。
STP算法分四个步骤：
步骤一：选举根网桥
选举对象：在所有运行STP协议的交换机上选举出一个唯一的根网桥。
选举法则：BPDU数据帧中网桥ID值最小的交换机将成为根网桥（BPDU 数据帧中网桥ID有8个字节，它是由2个字节的网桥优先级和6个字节的背板MAC组成的，其中网桥优先级的取值范围是0-65535，缺省值是32768）在进行网桥ID比较时，先比较网桥优先级，优先级值小的为根网桥；当优先级值相等时，再比较背板MAC地址，MAC地址小的为根网桥。
步骤二：选举根端口
选举对象：在所有非根网桥交换机上的不同端口之间选举出一个到根网桥最近的端口作为根端口。
选举法则：
1.端口到根网桥路径开销最小
2.发送网桥ID最小
3.发送端口ID最小（端口ID有16位，它是由8位端口优先级和8位端口编号组成的，其中端口优先级的取值范围是0-240，缺省值是128，可以修改，但必须是16的倍数）
步骤三：选举指定端口
选举对象：在每一个物理网段的不同端口之间选举出一个指定端口。
选举法则：
1.网桥到根网桥路径开销最小
2.所在交换机的网桥ID最小
3.所在交换机的端口ID最小
步骤四：阻塞其它端口，形成无环拓扑
STP算法实例：
步骤一：选举根网桥
比较四个交换机(SW1、SW2、SW3和SW4)的网桥ID，四个交换机的优先级都是32768，优先级相等，再比较背板MAC，显然SW1的背板MAC最小，所以SW1的网桥ID最小，SW1是根网桥。
步骤二：选举根端口
SW2：端口到根网桥路径开销：0/1=19<0/2=19+19，所以0/1端口是根端口。
SW3：端口到根网桥路径开销：0/3=19<0/2=0/1=19+19，所以0/3端口是根端口。
SW4：端口到根网桥路径开销：0/1=19<0/2=19+19，所以0/1端口是根端口。
步骤三：选举指定端口
SW1-SW2网段：SW1上的0/1端口到根网桥的路径开销是0，SW2上的0/1端口到根网桥的路径开销是19，所以，SW1上的0/1号端口是指定端口。
SW1-SW3网段：SW1上的0/3端口到根网桥的路径开销是0，SW3上的0/3端口到根网桥的路径开销是19，所以，SW1上的0/3号端口是指定端口。
SW1-SW4网段：SW1上的0/2端口到根网桥的路径开销是0，SW4上的0/1端口到根网桥的路径开销是19，所以，SW1上的0/2号端口是指定端口。
SW2-SW3网段：SW2上的0/2端口和SW3上的0/2端口到根网桥的路径开销都是38；再比较所在交换机的网桥ID，SW2的网桥ID是32768.2222.2222.2222，SW3的网桥ID是32768.3333.3333.3333，所以，SW2的0/2号端口是指定端口。
SW3-SW4网段：SW3上的0/1端口和SW4上的0/2端口到根网桥的路径开销都
是38，再比较所在交换机的网桥ID，SW3的网桥ID是32768.3333.3333.3333，SW4的网桥ID是32768.4444.4444.4444，所以，SW3的0/1号端口是指定端口。
步骤四：阻塞端口（SW3上的0/2号端口和SW4上的0/2号端口）
最后的STP生成拓扑图
结论：在根网桥上的所有端口都是指定端口，同一个交换机（根网桥除外）上的端口只能是一种端口，不可能既是根端口又是指定端口。