STP

作用:
(1)通过阻断冗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，恢复网络连通性。

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。通过在桥之间交换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 。

根桥的选举：
桥ID由桥优先级（BridgePriority）和桥MAC地址（BridgeMacAddress）组成，桥ID小的桥被选举为根桥

端口角色的确定：
(1)根桥上的所有端口为指定端口（ Designated Port ）
(2)在非根桥上选举根路径开销（ RootPathCost）最小的端口为根端口（Root Port）
(3)每个物理段选出根路径开销最小的桥作为指定桥（ Designated Bridge），连接指定桥的端口为指定端口
(4)不是根端口和指定端口的其余端口被STP置为阻塞状态

根路径开销：
(1)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
(2)非根桥进行根端口选举时，根路径开销最小的端口为根端口
(3)物理段进行指定桥选举时，路径开销最小的桥为指定桥

通过桥ID决定端口角色：
(1)在根路径开销相同时，所连网段指定桥ID最小的端口为根端口
(2)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
(3)在根路径开销、指定桥ID都相同的情况下，所连指定端口ID小的端口为根端口
(4)根桥ID：64位，如BridgeID： 0.0000-0000-0000。点前是桥优先级，后48位是mac地址（非以太网mac地址），简写BID 。

注意事项：
根桥：有且只有一个

比较桥id，先比优先级，再比mac，越小优先级越高

只有根桥会主动发送自己的BPDU消息，非根桥保留根桥的BPDU消息并转发给第三方

任何交换机开启STP协议后，初始都假设自己是根，经过一段时间的选举后，根桥定期发自己的BPDU，非根桥只保留或转发。

端口状态：
端口状态迁移：
端口被选为指定端口或根端口后，需要从Blocking状态经Listening和Learning才能到Forwarding状态,默认的Forwarding Delay时间是15秒

生成树的不足：
端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的Forwarding Delay时间，如果网络中的拓扑结构变化频繁，网络会频繁地失去连通性。每次拓扑变化，至少有30秒的时间无法访问服务器。

stp配置命令：
开启stp特性：

stp global enable

关闭端口stp特：

undo stp enable

配置stp工作模式

stp mode {stp\rstp\mstp\pvst}

配置当前设备的优先级

stp [instance instance-id] priority (4096倍数，最大为4096*15，instance 为指定交换机在每个实例的优先级）

配置端口为边缘端口，不能在stp模式下配该命令。

stp edged-port

display stp brief

RSTP:

RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）是STP协议的优化版
RSTP具备STP的所有功能
RSTP可以实现快速收敛：
在某些情况下，端口进入转发状态的延时大大缩短，从而缩短了网络最终达到拓扑稳定所需要的时间。

STP、RSTP的问题：

Trunk链路上实际上运行着多个VLAN
所有VLAN共用一棵生成树
无法实现不同VLAN在多条Trunk链路上的负载分担

PVST（Per VLAN Spanning Tree ）：
每个VLAN上运行一个STP或RSTP协议，不同VLAN之间的生成树完全独立。
在多条Trunk链路上实现单VLAN级负载分担

MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树协议）：
将多个VLAN捆绑到一个实例，每个实例生成独立的生成树
在多条Trunk链路上实现VLAN级负载分担