STP协议原理与计算

STP协议原理与计算----基础贴
总结起来生成树协议需要弄清如下几个问题
1：STP的算法
2：BPDU（桥协议数据单元）
3：生成树端口状态
4：生成树计时器
5：生成树的配置
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我们先来树一下第一个问题，STP的算法
其实STP的算法很是复杂，但可以归纳3个方面
1、选择根网桥：方法很简单，选择根网桥主要参数是依据网桥ID的优先级来评判的，其中网桥ID是有网桥优先级和网桥的MAC地址组成的，优先级是从0-65535，思科的设备默认值是32768，在选取根网桥的时候主要看那个网桥ID小就被选为根网桥。

值得注意的是，在根网桥上的端口都是指定端口，等会我会讲到。

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2、选择跟端口：根端口存在于非根网桥上，在每个非根网桥上选择一个根端口。

STP在选取根端口的时候，主要看一下三项参数
2.1、到根网桥最低的根路径成本，路径成本用来代表一条链路带宽的高低，一条链路的带宽越大，它传输数据的成本就越低。

连接速率修订后的代价旧代价
10G 2 1
1G 4 1
100M 19 10
10M 100 100
2.2、直连的网桥ID最小
2.3、端口ID最小
××××××所以重点的内容在这里，在STP选择根端口的时候，首先比较交换机端口的根路径成本，根路径成本低的为根端口；当路径成本相同的时候，比较连接的交换机的网桥的ID值，选择网桥ID值小的作为根端口，当网桥ID的值相同的时候，比较宽口ID值，选择较小的作为根端口。

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3、选择指定端口：
3.1、根路径成本较低：在STP选择指定端口的时候，首先比较同一个网段上的端口中根路径成本最低的，也就是说，到达根网桥最近的端口作为指定端口，当路径成本相同的时候，比较这个端口所在的交换机的网桥ID，选择一个网桥ID较小的交换机上的端口作为指定端
口；当网桥ID相同的时候，也就是说，有几个位于同一交换机上的端口的时候，比较端口ID值。

选择较小的作为指定端口。

3.2、所在交换的网桥ID的值较小
3.3、端口ID的值较小
3、选择指定端口
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二、BPDU（桥协议数据单元）：这个东西以前没怎么注意，现在看起来还是很重主要的哦。

交换机就是通过BPDU来交换网桥ID、根路径成本等信息的。

交换机在启动的时候会从端口发送一个BPDU 帧，使用该端口本身的MAC地址作为源地址，同时其目的地址是用了一个STP组播地址01-80-c2-00-00-00.使之能到达相邻的并处于STP监听状态的交换机。

@@@思科交换机在每个2秒的时间就会发送BPDU报文，一边交换机能交换当前最新的拓扑信息。

并迅速识别和检测其中的环路。

@@@BPDU有2中类型：配置BPDU，用于生成树计算TCNBPDU --------------------------------------------------------------------------------
三、生成树端口的状态
其实这个内容是最难理解的。

1、首先我来解释一下，为什么在我们启动交换机的时候，所后的知识灯都要变成黄色的呢，这主要是STP正在做计算，你感觉黄灯一闪而过，实际上这正是STP正在做计算呢。

默认的情况下，大多数的交换的都处于STP开启状态。

而且，当网络的拓扑发生变化的时候，交换机还要重新的运算STP。

形成新的逻辑拓扑结构。

在STP 运算的过程中，交换机的每一个端口都必须一次经历好几种状态一般有5中，但CCNA考试中只写了4中，看下面的解释吧：
状态BPDU 数据MAC地址
转发forwarding 收发收发学习
学习learning 收发×学习
侦听listening 收发××
阻塞blocking 接受××
禁用disabled ×××
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如果一个端口允许转发数据，他首先从Disabled状态开始，经过几个被动的状态，最后进入Active活动状态，一下是STP的端口状态详细的描述：
Disabled禁用：是有网络管理员强行的关闭掉的。

其实这个状态不是一个STP状态的一部分，我不做重点的解释。

Blocking阻塞：在端口初始化中，一个端口不能用于数据的接受和发送，而且也不能向他的MAC的地址表中添加MAC地址。

相反这样的一个端口，进允许接受BPDU报文，一边能监听到其他交换机的信息。

Listening监听：如果一个交换机认为一个端口可选为跟端口或是指定端口，那么就会把端口从Blocking状态变为Listening状态，在这个状态下交换机同样也是不能接受和发送数据帧，不过他为了该端口加入STP的拓扑过程，允许他接受或发送BPDU报文。

如果该端口失去跟端口或指定端口的话，那么他将返回到Blocking状态下；Learning状态：一个端口处于Listening状态下一段时间后，一般是15秒，将会转为Learning状态，该端口像以前一样，可以接受和发送BPDU报文，只不过，该交换机可以学习MAC地址表了，并可以向交换机的mac地址表中添加地址了。

Forwarding转发：我想学网络的朋友对这个词在熟悉不过了。

在Learning一段时间之后，就会将其宽口转入到Forwarding状态。

在Forwarding状太，端口即可以接受和发送数据，又可以收集MAC地址加入到他的地址表，还可以发送和接受BPDU报文，在生成树拓扑中，该端口至此才成为一个全功能的交换机端口。

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晕！！！！！终于OK了。

我一天下午的时间就这样过去哦。

呵呵。

希望
能给学习的朋友带来用处。

没有图可能看起来有点费劲。

好好整理一下吧。

我就是这么学的。

学习其实有的时候是一件很苦的差事啊。