STP协议

   随着交换网络环路的产生和对网络的危害，STP协议为之诞生，它是通过将物理上存在的交换网络，通过一种特定的算法，进而堵塞一个Port，由此从逻辑上 形成一个树状结构的网络。

       工作原理：1)，生成树算法（STA):  归纳为三个步骤： A，选取根网桥（root bridge）--------选取依据是8byte的网桥ID，由2byte的网桥priority和网桥MAC地址组成 ，其中，网桥priority的范围为0~65535，缺省值为32768，值越小优先级越高;MAC 地址比较大小时，从厂商编号依次往后进行比较，同 样，其值越小priority越高，但是，前提是网桥priority必须相同。

        B，选取根端口（Root Port）------选取依据顺序为：a，比较端口所在SW到root bridge的路径成本。根路径成本是普通网桥到root bridge的成本总和，可能是一条链路，也可能是多条链路之和；路径成本代表一条链路的带宽大小，带宽值越大，传输路径成本越小，这里的成本可想象为传 输数据所花费的时间。常用链路带宽10Mb/s 和100Mb/s对应的路径成本分别为19和100。

b，比较直 连网桥ID，同选取root bridge的方法一样。

c，比较端口ID。其由端口priority和端口编号两部分组成，前者的优先级范围为0~255，缺省为128。而在比较端口编号 时，Switch的端口编号默认按1~256计算，如：f0/1 的编号值为1 ,f0/2的编号值为 2 ''''''''等0槽接口完了后，继而是1槽2槽以此向下排列。

        C，选取指定端口（Designated Port)-----选取依据同根端口一样，唯一值的注意是,这里所比较的网桥ID和端口ID是网桥自身的，而非直连的。由于根网桥的端口到根网桥的路径 成本为0，所以根网桥的端口全部属于指定端口。

总结如下：

角色	唯一性	选取参数（小的priority高）
Root-sw	网络唯一	网桥ID(priority+MAC）
Root-Port	非根网桥唯一	根路径成本；直连网桥ID； 直连端口ID
指定Port	链路唯一	根路径成本；自身网桥ID;自 身端口ID

   所以， 最后剩余的那一个或多个端口就是应阻塞的端口。

 

 生 成树的端口状态如下：

    禁用---强制关闭；

    阻塞---只接收BPDU报文；

    侦听---不可发/接数据帧，只能发/接BPDU报文；

    学习---不可发/接数据帧，学习MAC地址；

    转发---发/接 数据帧和BPDU报文，学习MAC地址。

   （注：BPDU即桥协议数据单元，switch通过发送和接收BPDU报文来stp的算法。其分为两种类型：其一是用于生成树计算的配置BPDU；其二是用于通告网络拓扑变化的拓扑变更报告即TCN.该报文包含根 路径成本，根网桥ID，发送网桥ID，端口ID，还有一些计时器等。

 

上面各种状态间的时间间隔如下：

  阻塞到侦听-----20s；侦听到学习-------15s； 学习到转发------15s；

 

STP的计时器和时间间隔：

     HELLO时间默认2秒；

     转发延迟默认15秒；

     最大老化时间默认20秒。

STP和vlan的关系：A，CST（IEEE的同用STP）， 其以 switch为单位运行STP。

B，PVST（Cisco的每vlanSTP)-----私有协议，顾名思 义,它为每个vlan运行一个STP.如果vlan数量多的话，由于SW软件和硬件利用率无疑会提高，可能使switch宕机，由于公有CST和私有 PVST无法一起运行，就使厂家间的交换机无法进行互操作，所以PVST+协议产生.

C,PVST+ = CST + PVST.这是交换机默认运行的协议,主要由两个好处:a.可以实现网络的负载均衡；b，速端口的好处，当一个连接终端客户机的端口从关闭变为打开时，就 会跳过侦听和学习的状态，直接成为转发状态，节省30秒的时间。相关命令：

 config#spann vlan  *

config#spanning vlan * root primary  secondary

config#spanning vlan * priority  *  （ 默认为32768，0~65535)

config-if#spanning vlan * cost * (defaule 19)

config-if# spanning vlan * port-priority *

config-if#spanning portfast

enable#show spanning (vlan * detail)