本文主要是介绍STP学习的第一篇，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
1.STP的基本概念：根桥
（1）STP的主要作用之一是在整个交换网络中计算出一棵无环的“树”（STP树）。
（2）根桥是一个STP交换网络中的“树根”。
（3）STP开始工作后，会在交换网络中选举一个根桥，根桥是生成树进行拓扑计算的重要“参考点”，是STP计算得出的无环拓扑的“树根”。
（4）在STP网络中，桥ID最小的设备会被选举为根桥。
（5）在BID的比较过程中，首先比较桥优先级，优先级的值越小，则越优先，拥有最小优先级值的交换机会成为根桥；如果优先级相等，那么再比较MAC地址，拥有最小MAC地址的交换机会成为根桥。
2.STP的基本概念：Cost
（1）每一个激活了STP的接口都维护着一个Cost值，接口的Cost主要用于计算根路径开销，也就是到达根的开销。
（2）接口的缺省Cost除了与其速率、工作模式有关，还与交换机使用的STP Cost计算方法有关。
（3）接口带宽越大，则Cost值越小。
（4）用户也可以根据需要通过命令调整接口的Cost。
3.STP的基本概念：RPC 根路径开销（Root Path Cost） 根路径开根路径开销（Root Path Cost）销（Root Path Cost）
（1）在STP的拓扑计算过程中，一个非常重要的环节就是“丈量”交换机某个接口到根桥的“成本”，也即RPC。
（2）一台设备从某个接口到达根桥的RPC等于从根桥到该设备沿途所有入方向接口的Cost累加。
4.STP的基本概念：Port ID
（1）运行STP的交换机使用接口ID来标识每个接口，接口ID主要用于在特定场景下选举指定接口。
（2）接口ID由两部分构成的，高4 bit是接口优先级，低12 bit是接口编号。
（3）激活STP的接口会维护一个缺省的接口优先级，在华为交换机上，该值为128。用户可以根据实际需要，通过命令修改该优先级。
5.STP的基本概念：BPDU
（1）BPDU是STP能够正常工作的根本。BPDU是STP的协议报文。
（2）STP交换机之间会交互BPDU报文，这些BPDU报文携带着一些重要信息，正是基于这些信息，STP才能够顺利工作。
（3）BPDU分为两种类型：配置BPDU（Configuration BPDU）、TCN BPDU（Topology Change Notification BPDU）
（4）配置BPDU是STP进行拓扑计算的关键；TCN BPDU只在网络拓扑发生变更时才会被触发。
6.配置BPDU的比较原则
STP按照如下顺序选择最优的配置BPDU：
1.最小的根桥ID。2.最小的RPC。3.最小的网桥ID。4.最小的接口ID。备注（第一条原则主要用于在网络中选举根桥，后面的原则主要用于选举根接口及指定接口。）
7.STP的计算过程 (在交换网络中选举一个根桥)
（1）STP在交换网络中开始工作后，每个交换机都会向网络中发送配置BPDU。配置BPDU中包含交换机自己的桥ID。
（2）网络中拥有最小桥ID的交换机成为根桥。
（3）在一个连续的STP交换网络中只会存在一个根桥。
（4）根桥的角色是可抢占的。
（5）为了确保交换网络的稳定，建议提前规划STP组网，并将规划为根桥的交换机的桥优先级设置为最小值0。
7.STP的计算过程 (在每台非根桥上选举一个根接口)
（1）每一台非根桥交换机都会在自己的接口中选举出一个接口。
（2）非根桥交换机上有且只会有一个根接口。
（3）当非根桥交换机有多个接口接入网络中时，根接口是其收到最优配置BPDU的接口。
（4）可以形象地理解为，根接口是每台非根桥上“朝向”根桥的接口。
7.STP的计算过程 (在每条链路上选举一个指定接口)
（1）根接口选举出来后，非根桥会使用其在该接口上收到的最优BPDU进行计算，然后将计算得到的配置BPDU与除了根接口之外的其他所有接口所收到的配置BPDU进行比较：
（2）如果前者更优，则该接口为指定接口；
（3）如果后者更优，则该接口为非指定接口。
[czySW1]stp enable
[czySW1]stp priority 0
SW2的配置如下：
[czySW2]stp mode stp
[czySW2]stp enable
[czySW2]stp priority 4096
SW3的配置如下：
[czySW3]stp mode stp
[czySW3]stp enable
通过配置，将SW1指定为根桥，并使SW3的e0/0/2接口被STP阻塞。
在LSW3上查看stp接口状态摘要
8.STP的不足
（1）STP协议虽然能够解决环路问题，但是由于网络拓扑收敛慢，影响了用户通信质量。如果网络中的拓扑结构频繁变化，网络也会随之频繁失去连通性，从而导致用户通信频繁中断，这是用户无法忍受的。
（2）STP没有细致区分接口状态和接口角色，不利于初学者学习及部署。
（3）网络协议的优劣往往取决于协议是否对各种情况加以细致区分。
从用户角度来讲，Listening、Learning和Blocking状态并没有区别，都同样不转发用户流量。
从使用和配置角度来讲，接口之间最本质的区别并不在于接口状态，而是在于接口扮演的角色。
根接口和指定接口可以都处于Listening状态，也可能都处于Forwarding状态。
（4）STP算法是被动的算法，依赖定时器等待的方式判断拓扑变化，收敛速度慢。
（5）STP算法要求在稳定的拓扑中，根桥主动发出配置BPDU报文，而其他设备进行处理，传遍整个STP网络。这也是导致拓扑收敛慢的主要原因之一。
9.RSTP通过接口角色的增补，简化了生成树协议的理解及部署
10.总结
1、选举根桥，根桥有且只有一个，除此之外都是非根桥；
2、非根桥有且只有一个根端口（到达根桥最近cost）；
3、每段链路选举唯一 一个指定端口。
4、既不是根端口也不是指定端口，则会被称为阻塞端口（逻辑关闭）；
选举规则：
1、根桥选举：最小的BID，具体看下面；
2、非根桥根端口选举：
2.1 先比较RPC
2.2 比较对端的BID
2.3 比较对端的PID
2.4 比较本端的PID
3、指定端口：
3.1 先比较RPC
3.2 比较发送者的BID
3.3 比较发送者的PID
这篇关于STP学习的第一篇的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
