一、简介：

生成树协议（英语：Spanning Tree Protocol，STP），是一种工作在OSI网络模型中的第二层(数据链路层)的通信协议，基本应用是防止交换机冗余链路产生的环路。用于确保以太网中无环路的逻辑拓扑结构。从而避免了广播风暴，大量占用交换机的资源。

中文名	适用领域	提出者	类型
生成树协议	通信领域	拉迪亚·铂尔曼博士	链路管理协议

二、工作原理：

任意一交换机中如果到达根网桥有两条或者两条以上的链路.生成树协议都根据算法仅仅保留一条，把其他切断，从而保证任意两个交换机之间只有一条单一的活动链路。因为这种生成的这种拓扑结构，很像是以根交换机为树干的树形结构.故为生成树协议。

三、工作过程：

首先进行根网桥的选举，其依据是网桥优先级（bridge priority）和MAC地址组合生成的桥ID，桥ID最小的网桥将成为网络中的根桥（bridge root）。在此基础上，计算每个节点到根桥的距离，并由这些路径得到各冗余链路的代价，选择最小的成为通信路径（相应的端口状态变为forwarding），其它的就成为备份路径(相应的端口状态变为blocking)。STP生成过程中的通信任务由BPDU完成，这种数据包又分为包含配置信息的配置BPDU（其大小不超过35B）和包含拓扑变化信息的通知BPDU（其长度不超过4B）。

四、端口状态：

端口状态	端口能力
Disabled	不收发任何报文
Blocking	居左不接收或者转发数据，接收但不发送BPDU，不进行地址学习
Listening	不接收或者转发数据，接收并发送BPDU，不进行地址学习
Learning	不接收或者转发数据，接收并发送BPDU，开始进行地址学习
Forwarding	接收或者转发数据，接收并发送BPDU，进行地址学习

五、功能：

生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个端口为根的生成树，避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。

六、特点：

生成树协议提供一种控制环路的方法。采用这种方法，在连接发生问题的时候，你控制的以太网能够绕过出现故障的连接。
生成树中的根桥是一个逻辑的中心，并且监视整个网络的通信。最好不要依靠设备的自动选择去挑选哪一个网桥会成为根桥。
生成树协议重新计算是繁冗的。恰当地设置主机连接端口(这样就不会引起重新计算)，推荐使用快速生成树协议。
生成树协议可以有效的抑制广播风暴。开启生成树协议后抑制广播风暴，网络将会更加稳定，可靠性、安全性会大大增强。

七、H3C多生成树（MSTP）实验配置：

组网需求：

网络中所有设备都属于同一个MST域。SWA和SWB为汇聚层设备，SWC和SWD为接入层设备。

通过配置MSTP，使不同VLAN的报文按照不同的MSTI转发：VLAN 10的报文沿MSTI 1转发，VLAN 30沿MSTI 3转发，VLAN 40沿MSTI 4转发，VLAN 20沿MSTI 0转发。

由于VLAN 10和VLAN 30在汇聚层设备终结、VLAN 40在接入层设备终结，因此配置MSTI 1和MSTI 3的根桥分别为SWA和SWB，MSTI 4的根桥为SWC。

1、组网图MSTP典型配置组网图：

2、配置步骤：

在交换机里创建vlan
SWA:

Crl+c

<H3C>sys
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C]sysname SWA
[SWA]vlan 10
[SWA-vlan10]quit
[SWA]vlan 20
[SWA-vlan20]quit
[SWA]vlan 30
[SWA-vlan30]quit

SWB:

Crl+c

<H3C>sys
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C]sysname SWB
[SWB]vlan 10
[SWB-vlan10]quit
[SWB]vlan 20
[SWB-vlan20]quit
[SWB]vlan 30
[SWB-vlan30]quit

SWC:

Crl+c

<H3C>sys
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C]sysname SWC
[SWC]vlan 10
[SWC-vlan10]quit
[SWC]vlan 20
[SWC-vlan20]quit
[SWC]vlan 40
[SWC-vlan40]quit

SWD:

Crl+c

<H3C>sys
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C]sysname SWD
[SWD]vlan 20
[SWD-vlan20]quit
[SWD]vlan 30
[SWD-vlan30]quit
[SWD]vlan 40
[SWD-vlan40]quit
配置MST域的域名，将vlan映射到相应的实例中，并配置MSTP的修订级别为0,激活MST域的配置,配置本设备为MSTI1的根桥,全局开启生成树协议
SWA：

[SWA]stp region-configuration
[SWA-mst-region]region-name example
[SWA-mst-region]instance 1 vlan 10
[SWA-mst-region]instance 3 vlan 30
[SWA-mst-region]instance 4 vlan 40
[SWA-mst-region]revision-level 0
[SWA-mst-region]active region-configuration #激活MST域的配置
[SWA-mst-region]quit
[SWA]stp instance 1 root primary #配置本设备为MSTI1的根桥
[SWA]stp global enable #全局开启生成树协议

SWB:

[SWB]stp region-configuration
[SWB-mst-region]region-name example
[SWB-mst-region]instance 1 vlan 10
[SWB-mst-region]instance 3 vlan 30
[SWB-mst-region]instance 4 vlan 40
[SWB-mst-region]revision-level 0
[SWB-mst-region]active region-configuration #激活MST域的配置
[SWB-mst-region]quit
[SWB]stp instance 3 root primary #配置本设备为MSTI3的根桥
[SWB]stp global enable #全局开启生成树协议

SWC:

[SWC]stp region-configuration
[SWC-mst-region]region-name example
[SWC-mst-region]instance 1 vlan 10
[SWC-mst-region]instance 3 vlan 30
[SWC-mst-region]instance 4 vlan 40
[SWC-mst-region]revision-level 0
[SWC-mst-region]active region-configuration #激活MST域的配置

[SWC-mst-region]quit
[SWC]stp instance 4 root primary #配置本设备为MSTI4的根桥
[SWC]stp global enable #全局开启生成树协议

SWD:

[SWD]stp region-configuration
[SWD-mst-region]region-name example
[SWD-mst-region]instance 1 vlan 10
[SWD-mst-region]instance 3 vlan 30
[SWD-mst-region]instance 4 vlan 40
[SWD-mst-region]revision-level 0
[SWD-mst-region]active region-configuration #激活MST域的配置
[SWD-mst-region]quit
[SWD]stp global enable #全局开启生成树协议
在每个交换机里，将每一个端口都设为trunk，并进入相应的端口允许相应的vlan通过
SWA:

[SWA]Int g1/0/1
[SWA-GigabitEthernet1/0/1]Port link-type trunk
[SWA-GigabitEthernet1/0/1]Port trunk permit vlan 10 20
[SWA-GigabitEthernet1/0/1]Int g1/0/2
[SWA-GigabitEthernet1/0/2]Port link-type trunk
[SWA-GigabitEthernet1/0/2]Port trunk permit vlan 20 30
[SWA-GigabitEthernet1/0/2]Int g1/0/3
[SWA-GigabitEthernet1/0/3]Port link-type trunk
[SWA-GigabitEthernet1/0/3]Port trunk permit vlan all

SWB:

[SWB]Int g1/0/1
[SWB-GigabitEthernet1/0/1]Port link-type trunk
[SWB-GigabitEthernet1/0/1]Port trunk permit vlan 20 30
[SWB-GigabitEthernet1/0/1]Int g1/0/2
[SWB-GigabitEthernet1/0/2]Port link-type trunk
[SWB-GigabitEthernet1/0/2]Port trunk permit vlan 10 20
[SWB-GigabitEthernet1/0/2]Int g1/0/3
[SWB-GigabitEthernet1/0/3]Port link-type trunk
[SWB-GigabitEthernet1/0/3]Port trunk permit vlan all

SWC:

[SWC]Int g1/0/1
[SWC-GigabitEthernet1/0/1]Port link-type trunk
[SWC-GigabitEthernet1/0/1]Port trunk permit vlan 10 20
[SWC-GigabitEthernet1/0/1]Int g1/0/2
[SWC-GigabitEthernet1/0/2]Port link-type trunk
[SWC-GigabitEthernet1/0/2]Port trunk permit vlan 10 20
[SWC-GigabitEthernet1/0/2]Int g1/0/3
[SWC-GigabitEthernet1/0/3]Port link-type trunk
[SWC-GigabitEthernet1/0/3]Port trunk permit vlan 20 40

SWD:

[SWD-GigabitEthernet1/0/3]int g1/0/1
[SWD-GigabitEthernet1/0/1]Port link-type trunk
[SWD-GigabitEthernet1/0/1]Port trunk permit vlan 20 30
[SWD-GigabitEthernet1/0/1]Int g1/0/2
[SWD-GigabitEthernet1/0/2]Port link-type trunk
[SWD-GigabitEthernet1/0/2]Port trunk permit vlan 20 30
[SWD-GigabitEthernet1/0/2]Int g1/0/3
[SWD-GigabitEthernet1/0/3]Port link-type trunk
[SWD-GigabitEthernet1/0/3]Port trunk permit vlan 20 40
验证配置

当网络拓扑稳定后，通过使用display stp brief命令可以查看各设备上生成树的简要信息。

#SWA如图所示

#SWB如图所示

#SWC如图所示

#SWD如图所示

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