生成树Toolkit

STP Toolkit

快速收敛：

• Port Fast

生成树安全：

• Root Guard
• BPDU Guard
• BPDU Filter
• Port Security

防环：

• Loop Guard

Port Fast

该功能的配置分为全局和接口配置，在全局模式下，交换机的所有Access端口均会启用Port Fast功能。端口配置只对单一端口生效。
该功能不能配置在Trunk链路上，若配置在Trunk链路上，极有可能导致生成树环路的产生。

BPDU Filter

该功能同样也有全局与接口配置：

• 全局（spanning-tree portfast bpdufilter default——Cisco命令）
• 接口（spanning-tree bpdufilter enable——Cisco命令）

全局配置只会在启用了Port Fast功能的接口上启用，在全局模式下，交换机不会过滤传入的BPDU，但会过滤大多数（并不是全部）传出的BPDU。
当端口启动时，会发出一些BPDU，若收到了BPDU，Port Fast和BPDU Filter功能将被关闭，交换机将参与生成树计算。

接口配置将无条件的过滤传入和传出的BPDU，无论是PortFast状态还是Access或Trunk模式。这相当于在该端口关闭了STP，这十分危险。

BPDU Guard

该功能阻止端口接受BPDU。如果端口仍然受到BPDU，则将该端口置于err-disabled状态，如果配置的Port Fast端口收到了BPDU，则说明存在无效配置，该功能提供了对无效配置的安全响应，因为管理员需要手动设置才能才能将端口重新投入使用（该功能也能够防止外来的恶意BPDU攻击）。

该功能具有两种配置方法：

• 全局配置（spanning-tree portfast bpduguard default——Cisco命令）
  • 启用状态取决于Port Fast状态。
• 接口配置（spanning-tree bpduguard enable——Cisco命令）
  • 无条件启用BPDU Guard，无论是PortFast状态还是Access或Trunk模式。

有两种办法可以将端口从err-disabled状态转变为正常状态

• 手动开启端口（no shutdown）
• 使用 errdisable recovery cause bpduguard，配置err-disable状态自动恢复。 默认恢复间隔为 300 秒，但可以使用 errdisable recovery interval 命令更改。

Root Guard

根保护功能只能启用在指定端口上，该功能能够防止外来的恶意BPDU攻击。

• 如果交换机在启用根保护的端口上收到更优的BPDU，根保护将会把端口移动到根不一致（root-inconsistent）的STP状态。
• 这种根不一致状态处于实际上是Listening状态，没有流量能够通过这个端口转发，通过这个方式来守护根桥的位置。

Root Guard vs BPDU Guard

如果设备上启用了Port Fast，那么BPDU Guard会在接受BPDU时禁用此端口。它有效的禁用了此端口后面的设备参与STP。只有手动重新启用阻塞状态的端口，或者配置自动恢复的时间。
而Root Guard的作用是，只要设备不尝试成为根，就允许设备参与STP，该功能对端口阻塞的恢复是自动的，一旦违规设备停止发送更优的BPDU，端口就会被恢复。

Loop Guard

STP将物理拓扑上的冗余分解为无环路、树状拓扑。STP的最大问题是某些软件故障会导致它失败。
在下图的情况中，交换机B发送的BPDU无法到达交换机C，交换机C的端口转变为指定端口并开始转发数据，则形成了网络环路。

如果开启了Loop Guard功能，交换机C上的端口将在Max_age计时器到达后转换为loop-inconsistent的状态，该状态无法通过用户流量，自然也就不会产生环路（loop-inconsistent状态实际上就是Blocking状态）。该功能应开启在根端口和备用端口上。