一、概述
1、广播风暴
当网路中某一条线路断掉的话，会导致部分网络无法正常使用。
物理环路可以提高线路的可靠性，避免单一线路故障造成的部分网络无法正常使用。
当网络中存在物理环路，会产生广播风暴。
2、STP ——Spanning Tree Protocol (生成树协议)
逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生。
当线路出现故障，断开的接口被激活，恢复通信，起备份线路的作用
3、STP的算法
STP将一个环形网络生成无环形拓扑的步骤，STP中所有选择都是比小，小的当选。
选择根网桥(Root Bridge)
网桥是交换机的前身，由于STP是在网桥基础上开发的，因此现在在交换机的网络中仍然沿用网桥这一术语
在网络中的所有交换机中选择一台
选择依据：（1）网桥ID，由网桥优先级和网桥的MAC地址组成。先比较优先级，优先级一样比较MAC地址
根据选择规则，A交换机成为根网桥
选择根网口(Root Ports)
在所有非根网桥中选择一个到根网桥最近的端口作为根端口
选择依据：（1）根路径成本最低。
（2）直连网桥ID最小的 非自身的网桥ID，是端口直连的交换机的网桥ID
（3）端口ID最小
根路径成本——网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和
直连网桥ID——非自身的网桥ID，是端口直连的交换机的网桥ID
端口ID——端口ID包括端口优先级和端口编号。先比较端口优先级，优先级一样的比较端口编号。端口编号（f0/1、f0/2）
根据选择规则选出根网口，红圈选出的为根网口
选择指定端口(Designated Ports)
在每一个网段中选择一个制定端口（每一条网络联系算作一个网段），根网桥上的所有端口都是制定端口。
选择依据：（1）根路径成本
（2）端口所在的网桥ID
（3）端口ID
根据选择规则，选出指定端口。五星标出的是指定端口。
阻塞端口
选择剩下的端口就是阻断端口，阻断端口可以是一个可以是多个
经过STP计算，最终的逻辑结构为无环拓扑
二、STP举例
1、拓扑图
2、选择根网桥
网桥ID中MAC地址最小的当选
3、选择根端口
根路径成本最低的当选
4、选择指定端口
根路径成本最低的当选
网桥ID中MAC地址最小的当选
5、选择阻断端口
剩余端口为阻断端口
6、经过STP计算后的逻辑拓扑
三、 BPDU（桥协议数据单元）
1、定义：
BPDU——Bridge Protocol Data Unit（桥协议数据单元）。交换机之间使用BPDU来交换STP信息，2秒一次。使用组播发送BPDU，组播地址为：01-80-c2-00-00-00。
2、BPDU类型
配置BPDU——用于生成树计算
拓扑变更通告（TCN）BPDU——用于通告网络拓扑的变化
3、BPDU字段内容
4、STP使用BPDU选择根网桥
交换机启动时，假定自己是根网桥，在向外发送的BPDU中，根网桥ID字段填写自己的网桥ID
每一台交换机在启动时，没有收到其他交换机的BPDU之前，都认为自己是根网桥
B认为自己是根网桥，发送BPDU
A认为自己是根网桥，发送BPDU
B收到A的BPDU，发现A的网桥ID比自己小，认为A是根网桥
当全网所有的交换机接收到全部BPDU并作出比较后，就可以选出唯一的一个的根网桥
跟网桥发送根路径成本为0的BPDU
其他交换机收到根网桥的BPDU后，再根路径成本上添加接收接口的成本路径，然后转发
5、交换机端口的5种STP状态
转发（Forwarding）：收发BPDU，学习MAC地址，收发数据
学习（Learning）：能收发BPDU， 学习MAC地址，不能收发数据
侦听（Listening）：能收发BPDU，不能收发数据
阻塞（Blocking）：只能接收BPDU的信息，不能收发数据
禁用（Disable）：停止使用（可以理解网交换机没有开机，或者端口是宕的，没有插线），不参与STP的运算
转发和阻塞是一个稳定状态
侦听和学习是一个过程状态
禁用属于非正常状态。
6、生成树计时器
交换机开机需要等待30秒时间开始转发数据
当摸个正在使用的链路断掉，阻塞的端口需要50秒时间开始转发数据
