STP协议的基本认识

作者:课课家教育更新于： 2019-02-25 09:13:42

　　STP协议也就是我们所说的生成树协议，在这里我们主要就来讲一下STP协议的工作原理、工作过程等方面的内容，希望大家通过本文的阅读可以对STP协议有初步的认识。那么，我们就来看看吧。

　　STP协议(生成树协议),是一个二层管理协议，标准为IEEE802.1D。IEEE 802.1d是最早关于STP的标准，它提供了网络的动态冗余切换机制。STP协议能在网络设计中部署备份线路，并且保证：

　　1)在主线路正常工作时，备份线路是关闭的。

　　2)当主线路出现故障时自动使能备份线路，切换数据流。

　　STP工作原理

　　STP的基本思想就是生成“一棵树”，树的根是一个称为根桥的交换机，根据设置不同，不同的交换机会被选为根桥，但任意时刻只能有一个根桥。由根桥开 始，逐级形成一棵树，根桥定时发送配置报文，非根桥接收配置报文并转发，如果某台交换机能够从两个以上的端口接收到配置报文，则说明从该交换机到根有不止 一条路径，便构成了循环回路，此时交换机根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞，消除循环。当某个端口长时间不能接收到配置报文的时候，交换机认 为端口的配置超时，网络拓扑可能已经改变，此时重新计算网络拓扑，重新生成一棵树。

　　总之，其目的就是在不影响冗余的情况下，避免交换机环路的出现。

　　STP工作过程

　　1.网络初始时，该网络中所有网桥都认为自己是“根桥”，所以大家都开始发送配置BPDU，此时网桥是参与STP计算的，端口都处于listening状态，网桥收到BPDU以后，就和自己的BPDU比较，如果收到的这个BPDU比自己的BPDU“好”，那么这个端口就缓存该BPDU信息，自己也不再向外发送BPDU。

　　2.根桥选择出来后，接下来就要选择根端口。在网络中每个非根桥的网桥上，都只有一个根端口(距离根桥最近的端口)，选择的最主要标准就是RootPathCost。

　　3.选择了根桥、根端口，接下来就是选择指定桥和指定端口，选择的原则和上述原则一样。

　　STP功能

　　生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回，解决成环以太网网络的“广播风暴”问题，从某种意义上说是一种网络保护技术，可以消除由于失误 或者意外带来的循环连接。

当交换机(交换机之间通过GEC连接)连接的网络构成环路时，每个交换机都会将收到的广播信息广播给其他的端口上，这样便会造成广播风暴(在二层网络环境中产生，一定有物理上的环路)。

　　STP会自动阻塞其中的一条线路来消除广播风暴。这个被阻塞的端口被成为BP端,STP使网络中不会产生环路，以此避免广播风暴。

　　STP，利用802.1D协议(计算出一个无环的拓扑结构，是基于端口形成生成树)，是由IEEE制定的。

　　生成树的形成过程：

　　A、B、C相互连接好之后，会“竞选”谁是RB，怎么“竞选”?通过发送BPDU消息——在交换机之间传递一个重要的标志，BID(桥ID——包括每个网桥的优先级priority;每个网桥独一无二的MAC地址)，交换机通过接受消息，便会竞选出BID最小的值对应的交换机，即为RB(根网桥)。

　　RB形成之后，把RB作为参考点，选取其他的DP、RP、BP。

　　根网桥RB在哪里呢?一般是核心交换机，在本实验中根网桥可能是A或C，下面通过相关命令验证到底谁是根网桥。

　　对交换机B

Switch>en
Switch#conf t
Switch(config)#host B
B#sh sp
B#sh spanning-tree

　　可以看出，交换机B是根网桥。

　　可以通过修改优先级来设置根网桥，

C(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096

  便会将C设置为根网桥，如图

　　重新设置根网桥是为了当网络中性能良好的设备未为被设置为根网桥时，将其设置为根网桥。将网络中重要工作交给核心设备处理，从而避免与高速带宽相连的端口处于阻塞状态，而与低速带宽相连的端口处于转发状态的情况的出现，以此来优化网络的性能。

　　当然现在STP协议应用的相对比较少，既然交换机存在广播域并由此可能导致广播风暴，那么就可以把这些工作交给路由(隔离广播域)处理。

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