STP特性（Cisco）

STP ：spanning Tree IEEE802.1D 公有协议生成树协议

作用：解决网络环路，同时保障冗余

原理：通过判断网络环路，来阻断环路节点，多用于设备冗余，同时也起到了防环作用

使用STA算法，STA会在冗余链路中选择一个参考点（生成树的根），将选择到达要的单条路径，同时阻断其他冗余路径。一旦已选路径失效，将启用其他路径

STP通过选举来判断网络节点方向，选举依靠BPDU报文实现，BPDU报文直接封装在以太网帧中。BPDU默认2s 由根桥发送一次

根桥的产生：初始交换机连入网络中，每台交换机都会进行根桥选举，发送BPDU报文，比较lowest BID,最小当选，根桥发送BPDU，非根桥转发

BID计算的依据：优先级+MAC 最小，默认优先级32768，4096的倍数，建议根桥直接为0

指令如下：spanning-tree vlan 1-10 priority 4096

BPDU报文的作用：

1.选举根桥
2.确定冗余路径的位置
3.通过阻塞特定端口来避免环路
4.通告网络的拓扑变更
5.监控生成树的状态

PS:手动制定根桥：spanning-tree vlan 1-10 root primary，在另一台指定备根桥：spanning-tree vlan 1-10 root secondary

根桥上的所有端口都是指定端口，其他非根桥都只有一个根端口，其他非指定端口和非根端口将被block从而达到防环

根端口（RP）：Lowest RID+最小到根路径开销（对接端口速率月对根路径开销越小）

：(config-if)spanning-tree cost 22 #修改每个VLAN的cost值

RID：端口优先级+端口号

#spanning-tree port-priority 16 #端口下修改，默认是128，16的倍数

生成树运行时的端口状态：

1.blocking ——不转发帧，监听

2.listening ——监听状态，不转发帧，不学习

3.learning ——学习状态，学习MAC，不转发帧

4.forwarding——转发状态，只有处于这个状态端口才能正常工作

PS：在运行STP端口的边缘接入上面，STP计算需要时间，预计STP需要50s ,进入forwarding状态，在日常接入中特别麻烦，建议使用边缘端口：spanning-tree portfast 开启快速转发，不进行学习和侦听，但是有一个危险，就是无法保证防环，此时开启：spanning-tree portfast bpduguard

扩展：RSTP 802.1w

开启指令：spanning-tree mode rapid-pvst #部分Cisco设备默认使用，其相对于STP所有VLAN一个生成树，RSP是一个VLAN有一个生成树

特性：

RSTP中，将接口的链路类型分为两种：
1、共享（share）链路半双工
2、点到点链路（point-to-point）全双工

PS：仅仅只在点到点链路上RSTP才能实现快速收敛

·RSTP中定义了3种端口状态：
Discarding/Learning/Forwarding

·RSTP中的端口角色：
RP：根端口
DP：指定端口
Alternate Port：替代端口
Backup Port：备份端口

portfast在RSTP中也称为边缘端口

在802.1D中，只有当SW从根端口收到BPDU时，非根桥才能转发BPDU;在802.1w中，每个SW会每隔2S就发送一次包含当前信息的BPDU。在RSTP中，只有当非边缘端口进入转发状态的时候才会导致拓扑变更，才会产生TC BPDU，连接的丢失不会导致拓扑变更，也不会产生TC BPDU；在RSTP中，每台交换机都可以下发TC置位的config BPDU，这样也实现了快速收敛；除非网络有老式设备，否则RSTP不需要使用TCN BPDU

MST（multiple spanning tree）: 802.1s

1.MST对vlan分组（Instance)
2.每个分组可以有独立的STP，实现二层负载分担。

启用方式：

spanning-tree mode mst （启用MST）

spanning-tree mst configuration
name Cisco
revision 10
instance 1 vlan 1-2
instance 2 vlan 3-4

spanning-tree mst 1 priority 4096 修改本交换机在这一大堆VLAN中的优先级

int f0/5
spanning-tree mst 1 cost 19 修改本接口在这一组中的开销

show spanning-tree mst
show spanning-tree mst configuration

PS:有一个默认组0，没划分的VLAN就在这里面,MST不能和PVST共存，可以和RSTP共存

实例解析：

1.端口防护：设置了portfast的端口，收到BPDU，如果有添加bpduguard,那么端口将直接Down，需要管理员打开

出现这种情况，有可能会用户误解导致端口Down，此时你也刚好不在，你需要添加一个自动恢复：

errdisable recovery cause bpduguard 设置300S（默认）后自动修复bpduguard所导致的errdisable
errdisable recovery interval 30 修改默认的修复时间

PS：此时端口因为收到BPDU而blocking状态，将30s后恢复

2.强行指定根桥：

只需要在汇聚上添加：spanning-tree guard root 此时他就是个根桥

3.环路保护：一旦BLocking端口强行过渡到forwarding状态那么将引发环路

启用Loopguard的接口，如果原来的BPDU老化了，不会转到listening状态，而将自动转为inconsistent状态；在inconsistent状态下，会再根据对端交换机发过来的BPDU进行决定端口状态

spanning-tree loopguard default （全局）

int g0/1
spanning-tree guard loop （接口）

STP，基本上可以总结以下可能：

1、双工不匹配
2、单向链路失效
3、数据传输异常
4、根桥/根端口异常
5、portfast配置不当
6、互联设备STP配置不当

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