生成树协议基本原理
一.什么叫做生成树协议
1>.STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议)是用于在局域网中消除数据链路层物理环路的协议；
2>.通过在桥之间互相转换BPDU（Bridge Protocol Data Unit,桥协议数据单元），来保证设备完成生成树的计算过程。
扩充：
BPDU的类型：
1>.普通 BPDU :用于生成树计算以及维护生成树的一种报文
2>.BPDU TCN:当网络拓扑发生变化时，会发送报文告知其他设备网络拓扑已经发生变化。
二.STP的作用
1>.通过阻断冗（rong）余链路来消除桥接网络中可能存在的路径回环；
2>.当前路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络的连通性。
三.配置BPDU生成和传递
1.配置BPDU包含以下重要信息，完成生成树计算
a>.根桥ID（RootID）
b>.跟路径开销（RootPathCost）
c>.指定桥ID（DesignatedBridgeID）
d>.指定端口ID（DesignatedPortID）
2.各台设备在初始时生成以自己为根桥（Root Bridge）的配置消息，向外发送自己的配置消息
3.网络收敛后，根桥向外发送配置BPDU，其他的设备对该配置BPDU进行转发
4.根桥的选举
a>.桥ID有桥优先级（BridgePriority）和桥MAC地址(BridgeMacAddress)组成
b>.桥ID小的桥北选举为根桥
5.根路径开销
a>.根路径开销（RootPathCost）是到达根的路径上所有链路开销（Cost）的代数和；【一般百兆链路cost是19，千兆链路cost是10】
b>.非根桥进行根端口选举时，根路径开销最小的端口为跟端口；
c>.物理端进行指定桥选举时，路径开销最小的桥为指定桥。
6.通过桥ID决定端口角色
a>.在路径开销相同时，所连网段指定桥ID最小的端口为根端口；
b>.在根路径开销相同时，桥ID最小的桥被选举为物理段上的指定桥，连接指定桥的端口为指定端口。
7.通过端口ID决定端口角色
在根路径开销，指定桥ID都相同的情况下，所有指定端口ID小的端口为根端口
8.端口状态
H3C实验：
配置生成树
【实验目的】
l 掌握STP的原理以及作用
l 掌握STP根桥以及端口角色的选举
l 掌握STP的基本配置
【实验要求】
在交换机SW1和SW2的系统试图下启用STP，并设置SW1的优先级为0，以使SW1为根桥；并且配置连接PC的端口为边缘端口。
【实验设备】
交换机两台、PC机一台、网线两根、console线缆
【实验拓扑】
【实验过程】
1、为主机配置IP地址
|
主机 |
IP地址 |
|
Pc1 |
192.168.1.1 |
|
Pc2 |
192.168.1.2 |
2、配置SW1
<SW1>system-view
开启STP功能
[SW1]stp enable
设置SW1的优先级为0
[SW1]stp priority 0
进入到接口试图配置端口为边缘端口
[SW1]interface e0/4/2
[SW1-Ethernet0/4/2]stp edged-port enable[w1]
3、配置SW2
<SW2>system-view
[SW2]stp enable
[SW2]stp priority 0
[SW2]interface e0/4/2
[SW2-Ethernet0/4/2]stp edged-port enable
【实验测试】
1、查看SW1 STP信息
以 上信息可以看出SW1是根桥，其上所有端口是指定端口（DESI），处于在转发状态。
2、查看SW2 STP 信息
以上信息可以看出，SW2是非根桥，端口e/4/0是根端口，处于转发状态，负责在交换机之间转发数据；端口e/4/1是备份根端口，处于阻塞状态；连接PC的e/4/2是指定端口，处于转发状态。
【思考拓展】
如果不在交换机的E0/4/2口配置边缘端口（undo stp edged-port），然后断开端口e/4/2的电缆，再重新连接，并且在SWA上查看端口e/4/0的状态，注意每隔几秒钟执行命令查看一次，查看端口状态的迁移过程。
边缘端口的目的是为了加快STP的收敛速度