11 STP生成树

STP也称为生成树协议，它主要用于在以太网交换机网络上创建冗余链路，以避免二层环路以及广播风暴带来的问题。

二层环路带来的问题：广播风暴和MAC地址漂移。

在网络中部署生成树后，交换机之间会进行生成树协议的交互并进行无环拓扑计算，最终将网络中的某个（或某些）接口进行堵塞，从而打破环路。生成树能够动态响应网络拓扑变化调整堵塞接口。

注：二层环路在二层帧头中没有任何信息可用于防止数据帧被无止尽地转发，需要借助特定的协议进行实现二层放环，而为什么没有提到三层环路呢，是因为三层环路的根本原因是路由环路，动态路由协议具有一定的放环能力，防止报文被无止尽地转发。

一、STP基本概念

桥ID

BID：IEEE 802.1D标准规定BID由16位的桥优先级（BP）与桥MAC地址构成，每台运行STP的交换机都拥有一个唯一的BID，在STP网络中，BID最小的设备会选举为根桥。

Cost

开销：每个激活了STP的接口都有一个cost值，是用于计算路由路径开销的，接口带宽越大，则cost值越小。

RPC

根路径开销：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。

Port ID

接口ID：接口ID是由接口优先级和接口编号构成的，默认优先级为128。

BPDU

网桥协议书单元：BPDU是STP能够正常工作的根本，BPDU是STP的协议报文，STP交换机之间会交换BPDU报文，基于分为两种类型，配置BPDU和TCN BPDU，配置BPDU是STP进行拓扑计算的关键，由根桥始发每隔2s发送一次BPDU报文；TCN BPDU只在网络拓扑发生变更时才会被触发，由非根桥设备通知根桥网络拓扑中发生了变化，然后根桥接收到BPDU，下发命令让其他设备更新拓扑。

二、选举流程和规则

1.选出根桥

每个交换机运行了stp，都会有一个桥id，桥id最小的交换机为根桥

2.选出根端口

每个非根桥上，选出一个根端口，收到BPDU最优的端口

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

3.选出制定端口

一个接口，发的BPDU，比收到的BPDU，更优，是指定端口。

4.堵塞其他端口

剩下的那个接口就是被堵塞的

三、STP的基础配置命令

stp mode {stp|rstp|mstp} //交换机支持stp、rstp和mstp三种工作模式，默认情况工作在mstp模式
stp root prinmary        //配置根桥
stp root secondary       //配置银桥
stp priority xx          //配置stp优先级，取值是32768
#
stp instance 1 root primary//配置核心交换机1为实例1中对应的vlan10,20,30,100的主根桥
stp instance 2 root secondary//配置核心交换机1为实例2中对应的vlan40,50,60的副根桥
#
stp region-configuration //进入生成树配置
 region-name huawei  //配置MSTP多生成树名称为Huawei
 revision-level 5      //配置生成树版本为5
 instance 1 vlan 10 20 30 100//将vlan10,20,30,100添加到实例1中 
 instance 2 vlan 40 50 60 //将vlan40,50,60添加到实例2中
 active region-configuration//启用生成树配置
#