发布时间： 2017-10-13 23:45:40
为了增加局域网的冗余性，我们常常会在网络中引入冗余链路，然而这样却会引起交换
环路。交换环路会带来三个问题：广播风暴、同一帧的多个拷贝、交换机CAM 表不稳定。
STP(STP，Spanning Tree Protocol)可以解决这些问题，STP 基本思路是阻断一些交换机接
口，构建一棵没有环路的转发树。STP 利用BPDU(Bridge Protocol Data Unit)和其他交换
机进行通信，从而确定哪个交换机该阻断哪个接口。在BPDU 中有几个关键的字段，例如：
根桥ID、路径代价、端口ID 等。
为了在网络中形成一个没有环路的拓扑，网络中的交换机要进行以下三个步骤：（1）选
举根桥、（2）选取根口、（3）选取指定口。这些步骤中，哪个交换机能获胜将取决于以下因
素（按顺序进行）：
（1） 最低的根桥ID；
（2） 最低的根路径代价；
（3） 最低发送者桥ID；
（4） 最低发送者端口ID。
每个交换机都具有一个唯一的桥ID，这个ID 由两部分组成：网桥优先级+MAC 地址。网
桥优先级是一个2 个字节的数，交换机的默认优先级为32768；MAC 地址就是交换机的MAC
地址。具有最低桥ID 的交换机就是根桥。根桥上的接口都是指定口，会转发数据包。
选举了根桥后，其他的交换机就成为非根桥了。每台非根桥要选举一条到根桥的根路径。
STP 使用路径Cost 来决定到达根桥的最佳路径（Cost 是累加的，带宽大的链路Cost 低），
最低Cost 值的路径就是根路径，该接口就是根口；如果Cost 职一样，就根据选举顺序选举
根口。根口是转发数据包的。
交换机的其他接口还要决定是指定口还是阻断口，交换机之间将进一步根据上面的四个
因素来竞争。指定口是转发数据帧的。剩下的其它的接口将被阻断，不转发数据包。这样网
络就构建出一棵没有环路的转发树。
当网络的拓扑发生变化时，网络会从一个状态向另一个状态过渡，重新打开或阻断某些
接口。交换机的端口要经过几种状态： 禁用（Disable）、阻塞（Blocking）、监听状态
(Listening)、学习状态（Learning）、最后是转发状态(Forwarding)。
那么接下来讲具体的选举过程：
最开始选举根交换机也就是根桥，根桥的选举根据桥ID，桥ID小的优先。
接着在每一台非根交换机上选举根端口：
1.对比该端口的根路径开销
2.对端BID
3.对端PID
4.本端PID
选举完后就在每一条链路上选举一个指定端口顺序如下：
1.根路径开销
2.BID
3.PID
然后阻塞非根非指定端口，成为备用端口。
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