STP (spanning  tree  protocol) IEEE802.1D生成树协议     默认开启
为了避免单点失效（两网段间只有一个物理设备，坏了就是单点失效）→冗余网络（问题多帧复制、MAC地址表翻动、广播风暴）
为了解决冗余网络中的桥接环路问题产生了STP（逻辑Block一条路，关接口）
 
STP采用STA（spanning  tree arithmetic）算法
STA工作原理：会在冗余链路中选择一个参考点（生成树的根），将选择到达要的单条路径，同时阻断其他冗余路径。一旦已选路径失效，将启用其他路径
 
STP 里选举都是越小越优
STP靠BPDU报文来维持STP的工作，
 
BPDU 桥接数据单元  ，直接封装在以太网帧中。默认2秒发一次，发到组播地址0180c2000000
                                                                                                Max  Age 最大存活时间（20s）
BPDU功能：
                    1、选根桥
                    2、确定冗余路径位置
                    3、block特定端口
                    4、通告拓扑变更
                    5、监控生成树状态
 
网络最初，所有的sw都认为自己是根桥，都发BPDU，比最小BID，选出根桥，此时根桥发BPDU，非根桥转发。
BPDU 类型 ：Type        00→configuration 正常发的
                                           80→TCN  （topology  change notification）  拓扑改变时发的
                          Flags        8B
                          Root ID 根桥ID→优先级+MAC
                    Cost to path  到根桥的cost
                 Forward delay  转发延迟计时器（默认15）监听和学习状态停留时间
                
根桥的选举：最小BID      （先比优先，再比MA，比小）     每个网络中只有一个根桥
 
BID（bridge ID）桥ID每台SW的唯一标识符。
            2（bridge priority）+6(mac)=8  bytes
          默认Priority：32768（0x8000）0---65535. 2950以上的交换机会在这个值上再加上VLAN号
         
查看STP信息--
Sw2#show spanning-tree
Sw3# show spanning-tree brief(低版本用)2900以下的交换机用这一命令
 
根端口root  port---------非根桥到根桥开销最小的端口（状态为forward）
指定端口designate port-----根桥所有接口都为指定接口，（状态为forward）
Nondesignate  port（阻塞端口）----不转发流量端口，（状态为blocking）
 
非根桥上DP/NP选举办法：
   比小胜出为指定，失败的为非指定  1、path  cost   2、发送方BID    3、发送方 port ID
 
cost值
10GBps    2
1GBps     4
100MBps       19
10MBps       100
端口ID（PID）
                 1（priority）+1(port  number)=2  Bytes        默认priority=128
       修改端口优先级      接口下 spanning-tree     (vlan  1) port-priority  16  (必须为16的倍数)
 
BPDU的timer
 
修改
spanning-tree vlan 1-10 hello-time 3   改发送BPDU的时间间隔（默认2s）
spanning-tree vlan 1-10 forward-time 13   修改forward时间        （默认15s）
spanning-tree vlan 1-10 max-age 33    修改最大存活时间               (默认20s)
 
接口状态：
                  disable       手动shutdown
                  blocking      监听BPDU，不学mac,不转发帧                                        MAX  age  20秒，20秒没收到BPDU，切换状态
                  listening      监听BPDU，不学mac,不转发帧（选举Root/RP/DP）Delay     15秒
                  learning       监听BPDU，学mac,不转发帧                                             Delay          15秒
                  forwarding   监听BPDU，学mac,转发帧                                                                （从block到forward要30秒）          
 
STP增强特性
802.1D最初，网络中断，要MAX50秒才能恢复
 
CISCO加快收敛推出的私有特性：portfast/uplink fast/backbone fast
 
Port fast:
              从block直接跳到forwarding
              1、接单独主机接口才能用（access）
 命令 ：  接口下spanning-tree  portfast 
                     禁用 spanning-tree  disable
           全局下spanning-tree portfast   default  所有接口都启用,一般在接入层交换机上启用，然后把连另交换机的口禁用
 
Uplink  fast
                   接入层sw上配置，检测汇聚层sw的链路故障加快STP收敛速度（接入层连两个汇聚层SW，连汇聚层的路就是UPlink）
        全局命令，将影响sw上所有vlan
                          spanning-tree  uplink fast
     看那些接口成为备份   
                              show   spanning-tree  uplinkfast
Sw2(config)#spanning-tree uplinkfast max-update-rate 200
（每秒所发包的数目，默认值150）
BackboneFast:（用于检测主干SW间的链路故障）节省20秒
                       ROOt丢失后，以自己发出次BPDU，收到这个BPDU后，会向使用代理路径发送RLQ BPDU，向ROOT进行查询
     
      建议Backbonefast用在所有SW上
      命令：spanning-tree  backbonefast
                查看RLQ消息和次级BPDU
                       show  spanning-tree backbonefast
 
 
 
＜优化STP＞
 
·BPDU防护：
　对于设置了PortFast接口，却收到了BPDU，如果设置了BPDU防护，就能将此接口关闭，而不会进入生成树状态。且默认情况下是要手动才能恢复
Sw1(config)#spanning-tree portfast bpduguard （全局开启）
Sw1(config-if)#spanning-tree bpduguard enable （接口开启）
Sw1#show spanning-tree summary [totals]
 
Show errdisable recovery   显示可导致接口errdisable的选项
Sw1(config)#errdisable recovery cause bpduguard  设置300S（默认）后自动修复bpduguard所导致的errdisable
Sw1(config)#errdisable recovery interval 30   修改默认的修复时间