STP

Spanning-tree protocol;生成树协议

作用

在二层网络与交换中，出现链路冗余的同时，防止环路的产生。也只有在出现环路与链路冗余的情况下，STP才会生效。

生成树是基于vlan存在

• 交换网络中
• 二层中
• 出现环路的情况下

条件

1. 交换机的角色：原则：任何一个交换机在STP中的名字BID（bridge id）
   1. 根交换机：
   2. 非根交换机：

   BID:优先级（2字节）+MAC组成（6字节）[主板mac地址，也叫基地址]；

   Show version —— base mac address

   指定原则：

   首先比较优先级，其次比较MAC地址，越小越好,优先级默认为32768

   优先级变更命令 spanning-tree vlan 1 priority 4096（必须是4096的倍数）

2. 端口的角色：原则：通过距离区分端口的优劣
   1. 根端口（root）：任何一个非根交换机上，有且只有一个距离根交换机最近的端口,只会出现在非根交换机
   2. 指定端口（desg）：任何一个"冲突域/网段"，由且只有一个距离根交换机最近的端口。根交换机的端口都是指定端口。
   3. 非指定端口（altn）：其他端口
   1. 距离的概念：到根交换机的距离的表示： cost—开销（默认：10M～100，100M～19，1G～2）
   2. 指定原则：
      1. 比较cost距离，BPDU在传输过程中，cast会将传递方向上的入端口cost值累加。
      2. 比较mac地址
      3. 比较端口大小
3. 端口状态：
   1. forwording:（FWD）转发 block:（BLK）阻塞
   2. 中间的其他状态：listening(侦听状态15s) learning（学习状态15s）

注释：Trunk链路，是以广播的形式进行通信传播

配置命令

1. Show spanning-tree:查看生成树的相关信息。
   1. Root ID :根ID
   2. Bridge ID :
   3. Role - root

1. No spanning tree vlan 1:关闭生成树，生成树基于vlan ，默认是打开的。
2. spanning-tree vlan 1 priority 4096，优先级变更命令 （必须是4096的倍数），优先级默认为32768；优先级表示：必须是4096的倍数，只有2的4次方个表示。
3. (查询到的优先级值=vlan号+priority值)

BPDU—STP报文

桥接协议数据单元 bridge protocol data unit

1. Root-id：表示根交换机的id信息
2. Cast：表示去往根交换机的距离，BPDU在沿路转发时候，cast是在入口累计。
3. Bid：表示发送该BPDU的交换机的id
4. Port-id：表示该BPDU报文的发出端口

注释：

计时器；链路故障；网络收敛

• 二层网络收敛时间：30～50s，15+15（forword delay）+20（max-age）[转发延迟时间+最大存活时间]
• max-age：最大存活时间20s，会确认对方链路已经故障，20s之后会端口角色转变。
• Hello：计时器，交换机周期性发送BPDU时间，2s一次。
• Forword-delay:转发延迟时间，在侦听和学习状态下，分别停留15s。
• VLAN总计有2的12次方

类型

STP：802.1d，生成树，公有标准。-------PVSTP(per-vlan STP)：

RSTP：802.1w快速生成树，公有标准。___

MSTP：802.1s多生成树，公有标准。

Sys-id-ext：扩展系统ID，区分vlan

STP负载均衡

STP实现二层链路中vlan的负载均衡

1. 基于vlan可以是实现流量的负载均衡（修改vlan的STP优先级值）
2. 原理：通过修改优先级，指定相关vlan的根交换机。
3. 验证：show vlan #查看相关端口通过的VLAN

   Show spanning-tree vlan 1:查看相关vlan通过的端口(查询到的优先级值=vlan号+priority值)

   Show interface trunk

   注释：

   目前设备上默认运行的都是PVST（PVST+）基于vlan的stp