STP
生成树协议
用处
1、解决二层环路[广播风暴] 2、解决MAC地址表震荡
STP相关概念
BPDU 定义：
桥协议数据单元，用于传递STP协议相关报文
BPDU 分类：
配置 BPDU，用于传递STP的配置信息 TCN BPDU，用于通告拓扑变更信息
STP的选举机制
1.首先在所有的交换机中选出一台作为根网桥Root bridge
选举规则：Bridge-id小的优先，其中，优先级出厂设置默认为32768，必须是4096的倍数。
Brideg-id：桥ID，BID，用来标识交换机身份
2.每台非根网桥（交换机）选举出一个根端口Root port
选举规则： 到达根网桥开销小的优先选择 对端交换机BID小的优先选择 端口ID小的优先
开销（Cost）：代表路径耗费的代价和成本，带宽越大，开销越小
3.在每个物理段（每根网线）上选举出一个指定端口Designated port
选举规则：基本和选举根端口相似 到达根网桥开销小的优先选择 本地BID小的优先选择 端口ID小的优先选择
4.生效的没有角色的端口就是阻塞端口BBlocked Port
STP初始化流程
交换机端口状态： 一共有五种状态
- disable：禁用状态，被关闭的端口
- blocking：阻塞状态
- listening：监听状态
- learning：学习状态
- forwarding：转发状态
blocking[阻塞状态]：接收BPDU，但不发送BPDU，不学习MAC地址，不转发数据。
listening[监听状态]：接收并发送BPDU，不学习MAC地址，不转发数据，持续15秒。
learning[学习状态]：接收并发送BPDU，进行MAC地址学习，不转发数据，持续15秒。
forwarding[转发状态]：接收并发送BPDU，进行MAC地址学习，转发数据。
STP计时器
Hello time ：2秒，配置BPDU的发送周期 Max age[最大生成时间]：20秒，判断链路故障时间，10个hello time周期 Forwarding delay[转发延迟]：15秒，状态切换延迟
STP拓扑变更机制
1.当MAX age超时、有接口变更为转发状态，判断为拖布发送变化，向根网桥发送TCN BPDU。 2.收到TCN BPDU后，交换机会继续向根网桥转发TCN BPDU，直到到达根网桥为止。 3.当根网桥收到TCN BPDU后，向所有端口发起TC配置BPDU 4.最后交换机收到TC配置BPDU后，MAC地址表的老化时间缩短到15秒。
STP的问题
1.收敛速度慢，故障切换时间过长 2.网络中大量的主机频繁上下线，会导致TCN BDPU以及TC配置BPDU大量发送，从而阻塞网络，浪费资源。
