CCNA学习总结―STP协议―STP协议理解

STP协议基本术语

1，根桥（root bridge） 根桥是桥ID 最小的交换机，stp收敛完成后，只有根桥能发送bpdu。其他交换机只能接受并转发。

2，桥ID（Bridge ID） 桥ID有桥的优先级（默认32768）和MAC地址组合而成，一般有8字节。

3，BPDU （bridge protocol data unit） 交换机之间STP协议下交流的信息单元。

4，非根桥（nonroot bridge ）除了根桥，其他交换机都是非根桥。

5，根端口（root port） 非根桥上的到达根桥最近或开销最小的端口

6，指定端口（designated port） 进行转发的接口。通常选举指定接口首先比较两个交换机的桥ID，桥ID低者的交换机的接口为指定接口。

STP选举的四个原则

1 在一个广播域中只有一个根网桥

2 每一个非根网桥上都有一个根接口（离根网桥最近或cost最低的接口）

3 每一个网段中只有一个指定接口

4 非指定接口不使用

在这个图中，形成了环路，所以要进行stp协议，“down”掉一个接口，过程

1，首先选举出根桥，根据上面的原则，首先看优先级，如果没有设置那么优先级为默认设置，32768，这个时候看MAC地址，MAC地址一般都是不一样的，假设SW1的小，那么sw1为根桥。sw1上的每一个接口都是指定接口。这个时候sw2则为非根桥。

2，现在选举非根网桥的根接口，每一个非根桥上都有一个根接口，到根桥COST最低的则为根接口，1/1=1/2，此时，开销一样，那么比较端口号小的为根接口，所以1/1为跟接口。

3，根据原则的第三个，每个网段上只有一个指定接口，下面的那个网段已经有根桥的1/2为指定接口，所以1/1口被置为非指定接口。

环路清除。

交换机之间怎么比较MAC大小，怎么比较优先级大小呢。怎么计算接口开销（port cost）呢？通过根桥发出BPDU数据

1，BPDU格式（部分）

字节 类型

2 协议ID

1 版本号

1 消息类型

8 根桥ID

当前网络中的根桥ID

4 路径COST

接口的COST值

8 桥ID

本交换机的桥ID

2 接口ID

端口编号

2 消息年龄

2 最大时限

2 hellotime

2 forward delay

当交换机刚刚启动的时候，默认都是根桥。交换机之间相互交换BPDU，相互比较bpdu中自己和别人的桥ID的大小，找到最小的桥ID以后就选出根桥，通过比较路径cost来选举出根桥.

BPDU每两秒发送一次，hello time=2S。

接口状态

1，blocking 阻塞 只接收监听消息，但是不转发。交换机刚启动所有的交换机处于此模式。

2，listening 监听

3，learning 学习

4，forwarding 转发

交换机端口在选举完之后，端口只有两个状态，blocking 和 forwarding。2和3为过度状态。在一个环路中，如果正常的接口意外down掉后，分为两种情况

1， 当指定接口直接down掉时。

blocking端口转为listening，listening 下进行选举。选举完成以后转到learning 学习15S 学习，不装发数据。完成在转为forwarding。等待30S

2， 当某端口不可用，首先等待20S，20S没有接到BPDU'S HELLO 数据。则判断此指定接口为DOWN

blocking端口转为listening，listening 下进行选举。选举完成以后转到learning 学习15S 学习，不装发数据。完成在转为forwarding。等待50S