新华三H3CNE网络工程师认证—STP选举过程

为什么需要STP？想象一个村子（网络）里有很多桥（交换机），如果不加控制，村民（数据包）会在环路上无限绕圈（广播风暴），导致交通瘫痪！STP就是村里的 “修路委员会”，负责 拆掉多余的桥，只留一条主干道，确保数据包不迷路！

对于STP而言，最重要的工作就是在交换网络中计算出一个 五环拓扑。在拓扑计算的过程中，一个非常重要的内容就是配置BPDU的比较。在配置BPDU中，有四个字段非常关键，他们是“根桥ID”、“跟路径开销”、“网桥ID”以及“接口ID”，这四个字段便是交换机进行配置BPDU比较的关键内容。

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。在这四条原则中（每条原则都对应配置BPDU中的相应字段），第一条原则主要是用于在网络中选举根接口及制定接口。

一、STP选举的终极目标

选出一套 无环路的转发路径，分为三个角色：

1、根桥（Root Bridge） → 村长（全村的中心）

2、根端口（Root Port） → 每台交换机去村长家的 最近的路

3、指定端口（Designated Port） → 每条路上 负责传信的哨所

二、选举四步走——选村长大会开始！

假设村里有3台交换机：SW1、SW2、SW3（类似3个候选人）。

1、第一步：选村长（根桥）

（1）规则：比谁的 “身份证号”最小（Bridge ID = 优先级 + MAC地址）。

• 优先级默认32768（可手动改小），数字越小越优先。
• 优先级相同？比 MAC地址（越小越优先，如00:00:00:11:11:11 < 00:00:00:22:22:22）。

（2）举例：

• SW1优先级=4096 → 身份证号最小 → 当选村长！
• 其他交换机高喊：“SW1是根桥！”
  

2、第二步：每台交换机选根端口（找最近的路去村长家）

（1）规则：比较每条路到根桥的 “路费”（累计路径开销），路费越少越好！

路费标准：
千兆链路：开销=4
百兆链路：开销=19
十兆链路：开销=100

（2）举例：

SW2有两条路去SW1（根桥）：
路1：直连SW1，开销=4（千兆）
路2：经过SW3再到SW1，开销=4+4=8
→ 选择路费更低的路1作为根端口！

3、第三步：每条链路上选指定端口（路上的哨所）

（1）规则：同一条路上，哪个交换机离村长更近，谁就设哨所（指定端口）。

比累计路费：路费小的赢。
路费相同？比交换机的 身份证号（Bridge ID小的赢）。

（2）举例：

SW2和SW3之间的路：
SW2到根桥开销=4
SW3到根桥开销=8
→ SW2离村长更近 → SW2的端口成为指定端口！

4、第四步：阻塞多余端口（拆掉多余的桥）

落选的端口：既不是根端口，也不是指定端口 → 进入 阻塞状态（Blocking），相当于拆桥！

• 阻塞的端口只监听数据，不转发，破环完成！
  

三、选举流程图——一张图看懂

[选村长] → 根桥（Bridge ID最小）
↓
[找近路] → 每台交换机选根端口（到根桥开销最小）
↓
[设哨所] → 每条链路选指定端口（比累计开销，再比Bridge ID）
↓
[拆废桥] → 阻塞剩余端口（防环路！）

四、实际配置（H3C示例）

# 把SW1设为根桥（优先级改小）  
system-view  
stp root primary  # 优先级自动变为0  

# 把SW2设为备份根桥  
stp root secondary  # 优先级自动变为4096  

display stp brief  

输出关键信息：
根桥：Root Bridge的MAC地址
端口角色：ROOT（根端口）、DESI（指定端口）、ALTE（阻塞端口）

五、总结口诀

1、村长选举看身份证（Bridge ID越小越好）。

2、找近路要比谁省钱（累计路径开销最小）。

3、设哨所要拼关系网（离村长近的当指定端口）。

4、多余的路直接拆（阻塞端口保平安）！

终极目标：让全村（网络）只有 一条主干道（无环路径），数据包不绕圈、不堵车！