STP生成樹 概述

    爲防止二層單點故障，採用冗餘的交換機，可是，冗餘會產生環路，致使廣播風暴、mac-address-table不穩定，多幀複製等一系列問題。因此救世主STP來了。
 

1. 選舉root bridge
2. 選舉root port
3. 選舉指定端口
4. 最後爲阻塞端口

 
 

選舉 root bridge：
最初全部的交換機都想成爲root bridge， 都會發送BPDU宣稱本身是root bridge， 有發送BPDU就會收到別的交換機發的BPDU， 交換機根據接收到的BPDU中的bridge-id 與本身的bridge-id比較, 最小的爲root bridge 。
bridge-id 組成：優先級+物理地址

 

選舉 root port：
此時根橋已經選舉完成了，只有root bridge能夠發送BPDU，因此交換機根據接收到的BPDU 中的Root Path Cost值，比較值的大小，小的會成爲root port（是從交換機自己的各個接收BPDU的端口中選舉root port ，與其餘交換機不要緊 ）。
注：Path Cost:根橋發出的COST值是0，在下一交換機的入口處才加上COST值，出口處COST值不變。交換機接收BPDU時開銷值增長，發送BPDU時開銷值不變；
選舉根端口，比較接收的BPDU 。

 

選舉 指定端口：
選舉完root port後，就還剩下到目前爲止尚未名字的port了，選舉指定端口，比較端口轉發BPDU時的Root Path Cost , 小的爲指定端口。（看下面引用的案例最好理解，在不一樣交換機之間端口產生 指定端口）
注：選舉指定端口，比較發送的BPDU

 

阻塞端口：
不是root port , 不是指定端口的就是 阻塞端口了。

 
端口角色:

一、blocking--阻塞狀態，不轉發數據幀，監聽流入的BPDU，不學習MAC地址
二、listening--監聽狀態，不轉發數據幀，不學習MAC地址，可以決定端口角色
三、learning--學習狀態，不轉數據發幀，能學習MAC地址
四、forwarding--轉發狀態，可以進行正常的幀轉發
五、disable--該端口沒有運行STP

當拓撲發生變化時，端口從阻塞狀態過渡到正常轉發狀態的時間是30-50S
①   若是是直鏈接口down掉，端口狀態過渡最大須要30S
【直連端口掛了，能夠感知到出現問題了，因此不用20s的等待來判斷是否出問題了】
②   若是是非直連故障，最大須要50S

＜BPDU　Timer＞
三個計時器：
•Message Age：最大存活時間（20S）
　Hello Time:根橋連續發送BPDU的間隔（2S）
　Forward Time:SW在監聽和學習狀態所停留的時間（15S）

參考連接:http://www.360doc.com/content/13/0330/14/8797027_274883365.shtml

 
BPUD的封裝


 
 
選舉實例：

①選舉根橋(Root Bridge)。優先級同樣，比較MAC地址，SW1爲根橋。
②選舉每臺非根橋交換機上的根端口(Root Port)，比較接收到的BPDU(BPDU由根橋發出，即SW1發出)：
SW2：從f0端口收到的BPDU代價爲19；從f1端口收到的BPDU代價爲19+4+19=42；所以f0端口爲根端口。
SW3：從g0端口收到的BPDU代價爲19+19=38；從g1端口收到的BPDU代價爲19+4=23；所以g1端口爲根端口。
SW4：從g0端口收到的BPDU代價爲19；從g1端口收到的BPDU代價爲19+19+4=42；所以g0端口爲根端口。
③選舉每一個網段上的指定端口(Designated Port)，比較發出的BPDU：
SW1-SW2網段：從SW1/f0口發出的BPDU代價爲0；從SW2/f0口發出的BPDU代價爲19+4+19=42；所以SW1/f0口爲指定端口。
SW1-SW4網段：從SW1/f1口發出的BPDU代價爲0；從SW4/g0口發出的BPDU代價爲19+19+4=42；所以SW1/f1口爲指定端口。
SW3-SW4網段：從SW3/g1口發出的BPDU代價爲19+19=38；從SW4/g1口發出的BPDU代價爲19；所以SW4/g1口爲指定端口。
SW2-SW3網段：從SW2/f1口發出的BPDU代價爲19；從SW3/g0口發出的BPDU代價爲19+4=23；所以SW2/f1口爲指定端口。
④非根端口，非指定端口即爲阻塞端口(Block Port)，即SW3/g0口爲阻塞端口。

參考連接：http://www.slyar.com/blog/stp-port-election.html