STP工作流程

STP 帧格式：

STP 包内容：

1、  BPDU 采用的是多播，目标 MAC 地址： 01-80-C2-00-00-00 （ Bridge_group_addr ：网桥组多播地址）

2、  协议标识符和协议版本都是固定的 0

工作流程：

1、  建立生成树

根桥选择：选举的原则是根据 BPDU 当中的 BID 来进行判断 , 优先级最小的成为根网桥；当 BID 中 的网桥的优先级相同时就根据 MAC 地址小的选为根桥。

选定根端口：根据下列配置消息的优先级进行比较，落选端口进入阻塞状态，只侦听 BPDU 。

配置消息的优先级比较原则

标识	优先级
RootID （根 ID ）	越小优先级越高	BPDU 携带信息
RootPathCost （根开销）	越小优先级越高
TransmitID （根桥 ID ）	越小优先级越高
PortID （端口 ID ）	越小优先级越高	交换机本身比较

指定端口和阻塞（ Blocking ）端口的定义：

端口类型	条件
指定端口	收到的配置消息里的 RootID> 其他端口收到的 RootID
	如果收到的配置消息里的 RootID 相同，比较开销：开销 >RootPathCost+1
	如果 RootID 相同，开销 =RootPathCost+1 ， BID< 配置消息里的 BID
阻塞（ Blocking ）端口	收到的配置消息里的 RootID= 根 ID
	如果 RootID 相同，开销 =RootPathCost+1 ， BID> 配置消息里的 BID

 

2、  生成树的维护

参数	说明
Message Age （消息年龄）	报文老化时间，按时间递增，每当收到一个生存期更小的配置消息，则更新自己的配置消息
Max Age （信息寿命）	BPDU 的生存期（控制交换机保存 BPDU 信息的最长时间，根据 BPDU 更新） 当一段时间未收到任何配置消息，生存期达到 Max Age 时，网桥则认为该端口连接的链路发生故障，进行故障处理
Hello time	根交换机发送 BPDU 的时间间隔，根交换机发送 BPDU 包，非根交换机转发

 

3、  生成树的重新建立

拓扑改变消息的传播

BPDU 分为两种： Configuration BPDU ( 配置的 BPDU) 和 TCN BPDU（拓扑变化的 BPDU ）

< 1 > TCN BPDU --- 拓扑变化的 BPDU

非根桥始发。当一台非根桥交换机，检测到网络拓扑发生变化的时候，就会产生一个 TCN BPDU ，这个 BPDU 是告诉根桥的，也就是说只有根端口才会向跟桥方向发送这类的 BPDU ，上行 。

    当交换机从它的指定端口接收到 TCN 类 BPDU 时 , 它必须为其做转发 , 从它自已的根端口上发送出去 , 这样一级一级地传到根交换机后 ,TCN 的任务才算完成。

    在以上的过程中 , 无论是哪台交换机从它的指定端口上收到了 TCN 类型的 BPDU 包 , 它都必须给一个回复 , 必须从指定端口上发出 BPDU Type=0x01 的 configuration BPDU 包

 

< 2 > Configuration BPDU --- 配置 BPDU

根桥始发。当根桥收到 TCN BPDU 后，会产生一个配置 BPDU ，告诉所有它知道的非根桥交换机，拓扑发生了变化。会发现这种的 BPDU 是通过指定端口始发和转发的，下行。

    当所有交换机都知道拓扑发生改变后，开始重新进行生成树计算，端口进入 Listening 状态

 

端口的五种状态：

端口状态	端口能力
Disabled	不收发任何报文
Blocking	不接收或转发数据，接收但不发送 BPUDs ，不进行地址学习
Listening	不接收或转发数据，接收并发送 BPDUs ，不进行地址学习
Learning	不接收或转发数据，接收并发送 BPDUs ，开始地址学习
Forwarding	接收并转发数据，接收并发送 BPDUs ，进行地址学习

Forward Delay （转发延迟）：交换机端口处于侦听、学习状态的时间；决定了 listening 与 learning 状态之间的切换时间

 

 

 

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