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生成树主要的目的就是为了防止二层环路。

广播风暴、广播帧的目的mac是全f的，一个交换机从一个接口收到的泛洪流量会从自己的接口泛洪出去。在整个交换网络泛洪就形成了广播风暴。

bpdu (bridege protocol data unit )

stp 的各种选举是通过交换bpdu报文来实现的。bpdu是直接封装在以太网帧中。

对于参与stp的所有sw，他们都是通过数据消息的交换来获取网络中的其他sw信息，这种消息就称为bpdu。

bpdu 是直接封装在二层的协议，其mac地址最后封装为:00 (01:80:c2::00:00:00)

bpdu 的功能：

1.选举根桥

2.确定冗余路劲位置

3.通过阻塞特定端口来避免选路

4.通告网络的拓扑变更

5.监控生成树的状态

bpdu每2s由根桥发送一次

stp的分类：

         &dec spt 是由 radia perlman 在1985年于dce公司（数据设备公司）开发出来的

   &在1990年，ieee基于perlman 设计的算法公布了首个标准协议-802.1d。后来又于1998年和2004年公布了后来的版本，其中包含了多种扩展版本。

         cst(公共生成树)

         pvst (每vlan生成树增强版)

         rstp  （快速生成树）

         pvrst 是思科对rstp的增强版，与pvst 类似，它可以为每个vlan分别提供一个独立的802.1w实例(实例就是等于树)。

协议	标准	所需资源	收敛速度
cst	802.1d	低	慢	所有vlan
pvst	cisco	高	慢	每vlan
rstp	802.1w	中	快	所有vlan
rvrst	cisco	很高	快	每vlan
mstp	802.1s	中/高	快	vlan列表

生成树协议的比较

  spt是一个ieee委员会标准，委员会将其定义为802.1d。快速生成树则被定义为802.1w。

  stp和rstp的行为如下：

  stp会强制一些端口进入备份状态，使其不会侦听、转发或泛洪数据帧。总的效果就是最后只有一条路径能头通向一个网段，而该路径随时处理活跃状态。

如果网络中通往任何网段的连通性出了问题。stp或rspt就会通过自动激活先前的非活动（inactive）路径来重建连接（前题是网络中存在冗余路径）

生成树的选举过程：

         1.选举根网桥  (root bridge)

           spt协议会通过一个进程来选举根网桥。在网络中，每个vlan中只能有1个网桥当根网桥（root bridge）在根网桥上面，所有的端口都会成为指定端口。指定端口不仅能够发送和接受流量，而且还可以发送接收配置消息或bpdu。优先级低的选举为根网桥。

桥id 最小的id 2字节的优先级6字节mac

默认的优先级是32768（bgp中的默认优先级也是32768）

交换机的mac用的cpu背板 bpdu只能是根桥始发。

         2.选举根端口 (root prot)

根端口出现在每一个非根桥上面，根桥上面没有根端口。有且只有一个根端口。

         stp协议会在每个非根桥上面建立1个根端口。根端口所连路劲是非根桥到根桥之间最低的路径。根端口可以接收和发送流量。如果非根桥到根桥之间存在多条等价路径。那么非跟网桥就会选择端口id 最低的端口作为根端口，端口id是由优先级和端口号共同所组成。如果所有都具备根端口资格的端口优先级相同，那么默认选择最小的端口为根端口。

        3.选择各个网段的指派端口

         stp会在网桥上为每个网段分别建立一个指定端口。它到达根网桥的开销最低

非指定交换机上面的端口角色

端口角色	描述
根端口	这一类端口存在非根桥上，它是交换机端口去往根桥的最佳路径。根端口会将数据流转发给根桥，而根端口上接受到的数据帧源mac地址会被填入到mac标中，每个网桥上面只有一个根端口。
指定端口	这一类端口既存在于根网桥上，也存在于非根网桥上，对于根网桥来说，所有的交换机端口都会成为指定端口，对于非根网桥来说，指定端口是根据需要与根交换机收发数据帧的端口。每个网段中只能有一个指定端口。如果同一个网段中有多台交换机，那么他们就会通过一个进程来决定出谁是指定交换机。而相应的交换机在这个网段的端口就会开始为这个网段转发数据帧，指定端口上接收到的数据帧源mac地址也会被填入到mac表中。
非指定端口	非指定端口既不会转发数据帧（因为被阻塞了），也不会将该网段接收到的数据包源mac地址填入mac地址表中。
禁用端口	禁用端口是指被关闭的交换机端口。

转载于:https://blog.51cto.com/sxsure/1275919

总结

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