STP（生成树）BPDU类型 以及根网桥选举、根端口选举、指定端口选举

STP：
一 BPDU类型：
3类BPDU：
1）配置BPDU — 拓扑收敛完成后，仅根网桥周期（2s）发送；在没有根网桥的时候，所有设备仅发送BPDU；—选举根网桥、发布拓扑信息、周期保活链路
2）TCN–拓扑变更消息—包中不包含任何具体信息，也不会导致网络重新收敛；
当一台交换机的阻塞端口链路被断开，那么将标记为中七位置1，标识拓扑已经改变，该BPDU将发送到根网桥处，根网桥使用标记为第0位，来表示确认；若没有收到ack，那么2s周期发送TCN；根网桥在确认后，将使用BPDU告诉所有的非根网桥，刷新cam表；
默认cam的保存周期为300s；
3）次优BPDU–非根网桥上的根端口断开–接收不到的根网桥的BPDU了，同时本地断开的也不是阻塞端口；那么本地将自己定义为根网桥，发出BPDU，由于该BPDU次于根网桥的，故称为次优BPDU；

二 角色选举：
根网桥选举：树根、核心 在一棵生成树实例中有且仅有一台；在没有根网桥时，所有交换机均认为本地是根网桥，发出BPDU；进行选举

先比较所有设备的优先级，0-65535 默认所有设备为32768；小优；
优先级相同的情况下比较MAC地址，数值小优；
根端口选举：（均为小优）
入向COST、对端BID、对端PID、本地PID
BID(桥ID）=优先级和MAC地址。
PID=端口ID =接口优先级 0-255 默认为128 和 接口编号
（意思是先比较接口优先级，如果一样再比较接口编号）
指定端口选举：在每根网线上有且仅有一个；转发来自根的BPDU；同时转发用户流量；
根端口的对端肯定是指定端口；根网桥上所有接口均为指定端口；
1、比较从该接口发出BPDU的cost值
2、比较本地的BID，小优
3、比较本地PID，小优
4、直接阻塞端口
非指定端口：阻塞端口 以上所有角色全部完成，那么剩余所有的为存在角色端口为非指定端口 —逻辑阻塞，可以接收到流量；当不能转发；
802.1D
接口状态：收敛时间30s
Down：接口指示灯未亮起，网线刚刚连接，不能收发BPDU
侦听：接口指示灯为橙色，进行BPDU收发，选举各种角色 时长为15s
指定端口和根端口进入到下一个状态；非指定端口进入阻塞状态，指示灯一致保持为橙色
学习：接口指示灯为橙色，根端口和指定端口学习各个接口下方连接的PC的MAC地址；
生成MAC表；15s时长结束后进入下一状态
转发：接口指示灯为绿色，收敛完成；可以正常转发用户的数据；
收敛时间：
1、初次收敛–30s
2、结构突变
1）存在直连检测—本地只有一个阻塞端口可以收到BPDU
该接口直接进入侦听和学习状态，需要30s转换为根端口；
没有直连检测—阻塞端口需要20s hold + 30s收敛=50s