STP详解_IT分享知识网

在每个广播域中选举出一个根网桥RB （Root Bridge）；
在非根交换机上，选根端口RP (Root Port)；
在空余的链路上，选出指定端口DP (Desinnated Port)；
最后剩下的，这个端口就要被阻塞–在新的生成树标准（IEEE802.1D-2004及802.1w）中，阻塞端口细分为AP（Alternate Port）端口和BP（Backup Port）端口。

BPDU：Bridge protocol data unit 桥协议数据单元

交换机或者网桥之间周期性地发送: 每2s发送一次，当选举结束以后，根桥会以每2s一次的频率发送自己的BPDU。
交换机接收BPDU：当交换机接收了一个更优的BPDU（有最小的 Root-BID或者 Root Path）,接收的端口就会保存这个BPDU

BPDU的关键字段：

BID：Bridge ID

Root BID：根桥的BID

Root Path：（cost）

达到根桥的开销，当交换机接收到BPDU的时候，会根据自己的链路带宽，修改 Root Path

COST值：10MBps 100 | 100MBps 19 | 1GBps 4 | 10GBps 2

Sender BID：

当根桥发出的BPDU被一台交换机接受并发送的时候，这台交换机会把自己的 BID 写到 Sender-BID的位置

Port ID: 端口的ID

优先级+端口号 0-255 默认值128

3.建立过程

3.1 在每个广播域中选举出一个根网桥

在选举开始的时候，所有的交换机都会认为自己是根桥，他们产生并相互发送自己的BPDU。比较BPDU中的Bridge-id:优先级+MAC地址，越小越优先。

Bridge-id:优先级+MAC地址优先级：范围0-65535，必须设置成 4096的倍数，最小是0 优先级的默认值是 32768, 越小越优先

当根桥选举完成后，只有根桥能够自己产生BPDU，其他的非根桥负责接收和转发来自根桥的BPDU。

3.2 在非根交换机上，选出根端口

1.2.比较到达根桥的路径开销

如下图，SW1的端口2比端口1路径开销小，SW2的端口2比端口1路径开销小

2.如果开销值相同：比较端口接收到的BPDU中 Sender-BID这一参数【即从对端交换机接收的BPDU，Sender-BID就是对端交换机的BPDU】

如下图，SW4的两个接口到根桥的开销值是相同的，比较Sender-BID，端口2的对端交换机BPDU更优先，从而SW4的端口2是根端口

3.如果交换机的各个接口接收到BPDU中的 Sender-BID也相同，则比较 BPDU中的 Sender-PID

【Sender-PID :优先级+ 端口编号，即对端交换机的PID。优先级：0-255 越小越优先默认128】

例如此图，对于SW5的两个端口来说，对端交换机SW4的3端口PID更优先，所以SW5的2端口收到Sender-PID就比1接口收到的Sender-PID小，所以2端口选为根端口

4.如果交换机的各个接口接收到BPDU中的 Sender-PID也相同，例如使用了HUB集线器，则比较交换机本身端口的PID。

如下图，使用了HUB，相当于SW6的两个端口连接到SW2的同一个接口，比较选择SW6的自身端口的PID(local PID)，所以选择SW6的端口1为根端口。

3.3 在剩余的链路上，选举出指定端口

根端口对面的端口，就是指定端口
在剩余链路上，选举指定端口

比较端口所在的交换机到达根桥的路径开销，越小越优先
如果端口所在交换机到根桥的开销相同，则比较端口所在交换机的BID
如果所在交换机的BID也相同，比较交换机的PID

3.4 剩下的就是阻塞的端口

剩余的端口就是被阻塞的端口，但是BP（Blocking Port）端口已经细分为AP（Alternate Port）端口和BP（Backu Port）端口

选举完成，从逻辑上去掉那些被阻塞链路，就得到了一棵能到达根桥的无环的树 —> spanning tree

检查STP的选举情况：

[SW3]display stp brief

根端口：Root port

指定端口：Designation port

非指定：alternate backup /backup Port

4.STP的状态机

启动【Disable】：端口处在非操作状态，端口不处理BPDU报文也不转发用户流量

阻塞【Blocking】：如果端口被选举成为了阻塞端口，则这个端口就不能转发数据了，被阻塞的端口，只能接收并处理BPDU也不能学习MAC地址。

侦听【Listening】：过渡过程，完成选举过程，能够接收和转发BPDU，不能学习MAC地址，也不能转发数据
学习【Learning】：学习MAC地址，用来完善交换机自己的MAC地址表，能够学习MAC地址，能够接收和转发 BPDU，不能转发用户流量
转发【Forwarding】：能够进行转发数据了，能够接收换发送BPDU，能够学习MAC地址，能够转发数据

注：新的生成树标准中，Disable、blocking和Listening合并成Discarding状态

端口的状态切换过程：

例如此图中

华为的S5700交换机默认时开启stp的。

5 STP的计时器

Forward Delay 设备状态迁移的延迟时间，要求新选出的根端口和指定端口要经过2倍的Forward Delay后，才能进入转发状态，即

从 Discarding 到 Learning，需要经历15s

从 Learning到 Forwarding,需要经历 15s

华为已不再使用最大存活期Max-age，而是收到BPDU就开始重新计算，如果一直没有收到BPDU，也会在至少3个Hello间隔后重新计算。

6 STP的拓扑变更

https://support.huawei.com/enterprise/zh/doc/EDOC

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STP详解

1.STP概述

2.STP基本概念