一、概述
•以太网交换网络中为了进行链路备份，提高网络可靠性，通常会使用冗余链路，但是这也带来了网络环路的问题。网络环路会引发广播风暴和MAC地址表震荡等问题，导致用户通信质量差，甚至通信中断。为了解决交换网络中的环路问题，IEEE提出了基于802.1D标准的STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）。
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二、原理
配置BPDU：
• STP 通过 在交换机之间传递配置 BPDU 来选举根 交换机 ( 或根桥 ) ， 以及确定每个交换机端口的角色和状态 。
▫ 在初始化过程中， 每个交换机都 主动发送配置 BPDU 。
▫ 在网络拓扑稳定以后，只有根桥周期性发送配置 BPDU ，其他交换机在收到上游传来的配置 BPDU 后，才会发送自己的配置 BPDU 。
• 配置 BPDU 包含了桥 ID 、路径开销和端口 ID 等参数 。
▫ 配置 BPDU 携带的参数可以分为 3 类：
▫ 第一类， BPDU 对自身的标识，包括：协议标识、协议版本号、 BPDU 类型和标志。
▪ 协议标识（ Protocol ID ， PID ）， 2 B yte ，总是 0x000 。
▪ 协议版本号（ Protocol Version ID ， PVI ）， 1 Byte ，总是 0x00 。
▪ BPDU 类型（ BPDU Type ）， 1 Byte ，配置 BPDU 的类型值为 0x00 。
▪ 标志（ Flag ）， 1 Byte ，网络拓扑变化标志，仅使用了最低位和最高位。
▫ 第二类，用于进行 STP 计算的参数，包括：当前根桥的 BID 、根路径 开销、 发送该 BPDU 的交换机的 BID 和发送该 BPDU 的端口的 PID 。
▪ 根桥 ID （ Root ID ）， 8 Byte ， 当前根桥的 BID 。
▪ 根路径开销（ Root Path Cost ， RPC ）， 4 Byte ， 发送该 BPDU 的端口累计到根桥的开销。
▪ 网桥 ID （ Bridge ID ， BID ）， 8 Byte ， 发送该 BPDU 的交换机的 BID 。
▪ 接口 ID （ Port ID ， PDID ）， 2 Byte ， 发送该 BPDU 的端口 ID 。
▫ 第三类，时间参数，包括 ：消息寿命、最大寿命、 Hello 时间和转发延迟。
▪ 消息寿命（ Message Age ）， 2 Byte ，该 BPDU 消息的 年龄。 从根桥发出的配置 BPDU ， Message Age 为 0 。在实际的实现中，配置 BPDU 每“经过”一个桥， Message Age 增加 1 。
▪ 最大寿命（ Max Age ）， 2 Byte ， BPDU 的最大生命周期，缺省为 20s 。
▪ Hello 时间（ Hello Time ）， 2 Byte ， 根桥发送配置 BPDU 的周期，缺省为 2s 。
▪ 转发延迟（ Forward Delay ）， 2 Byte ，端口在侦听和 学习状态（后续会讲）所停留的时间间隔，缺省为 15s 。
STP计算四步走：
• 主要通过比较 4 个 参数进行角色选举：
▫ 根桥 ID 、根路径开销、网桥 ID 和端口 ID 。
1. 选举 根桥 (Root Bridge)
▫ 在一个交换网络中选举一个根桥。
2. 选举 根端口 (Root Port)
▫ 在每个非根桥上选举一个根端口。
3. 选举 指定端口 (Designated Port)
▫ 为 每个网段选举 一个指定端口。
4. 阻塞 非 指定端口
▫ 阻塞交换机上所有剩余的非根、非指定端口。
STP的端口状态迁移：
1. 端口初始化或者使能，进入 Blocking 状态。
2. 端口被选为根端口或者指定端口，进入 Listening 状态。
3. 端口的 Forward Delay 时间到， 进入 Learning 状态；再经过一个 Forward Delay ，进入 Forwarding 状态。
4. 端口不再是根端口、指定端口，进入 Blocking 状态。
5. 端口被禁用或者链路失效。
三、基本配置
配置生成树工作模式：[Huawei] stp mode { stp | rstp | mstp }
交换机支持STP、RSTP和MSTP（MultipleSpanning Tree Protocol）三种生成树工作模式，默认情况工作在MSTP模式。
（可选）配置根桥：[Huawei] stp root primary
配置当前设备为根桥。缺省情况下，交换机不作为任何生成树的根桥。配置后该设备优先级数值自动为0，并且不能更改设备优先级。
（可选）备份根桥：[Huawei] stp root secondary
配置当前交换机为备份根桥。缺省情况下，交换机不作为任何生成树的备份根桥。配置后该设备优先级数值为4096，并且不能更改设备优先级。
（可选）配置交换机的STP优先级：[Huawei] stp priority priority
缺省情况下，交换机的优先级取值是32768.
(可选) 配置接口路径开销：[Huawei] stp. pathcost- standard { dot1d-1998| dot1t | legacy }
配置接口路径开销计算方法。缺省情况下，路径开销值的计算方法为IEEE 802.1t (dot1t)标准方法。同一网络内所有交换机的接口路径开销应使用相同的计算方法。
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] stpcost cost
设置当前接口的路径开销值
（可选）配置接口优先级：[Huawei-intf] stp priority priority
配置接口的优先级。缺省情况下，交换机接口的优先级取值是128。
启用STP/RSTP/MSTP：[Huawei] stp enable
使能交换机的STP/RSTP/MSTP功能。缺省情况下，设备的STP/RSTP/MSTP功能处于启用状态。
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