STP

2022-07-21

STP生成数协议

一、二层冗余协议

1、由冗余拓扑引起的问题

广播风暴
帧的多个副本
MAC地址表不稳定

2、解决方法

生成树
Smartlink
Flexlink

3、工作方式

将链路上的某一个端口进行逻辑阻塞从而避免环路

二、STP

1、STP类型

	标准	所需资源	收敛速度	收敛方式
CST	802.1D	低	慢	所有VLAN
PVST+	思科	高	慢	每个VLAN
RSTP	802.1w	中	快速	所有VLAN
快速PVST+	思科	极高	快速	每个VLAN
MSTP	802.1s	中或高	快速	VLAN列表

2、BPDU类型

（1）配置BPDU

用于生成树的计算以及设备间的选举

（2）TCN BPDU

用于通知网络中其他设备拓扑发生变化

3、计时器

Hellotime，2s
Max age，20s
转发延迟，15s

4、根桥选举

只依靠根桥ID

5、端口角色选举

根桥ID
根路径开销
指定桥ID
指定端口ID

6、端口角色

（1）根端口

用于接收来自根桥的BPDU
一台设备只有一个
根桥没有

（2）指定端口

用于发送或转发根桥的BPDU
一条链路只有一个
根桥全都是

（3）阻塞端口

逻辑阻塞，无法转发数据的端口
没有其他角色的端口

7、端口状态

STP端口状态	接收BPDU	发送BPDU	获取MAC地址	接收数据	发送数据	状态持续时间
阻塞	√	×	×	×	×	未定义（如果存在环路）
侦听	√	√	×	×	×	转发延迟（15秒）
学习	√	√	√	×	×	转发延迟（15秒）
转发	√	√	√	√	√	未定义（只要没有环路）
禁用	×	×	×	×	×	直至管理员将其启用

（1）禁用

被关闭的接口

（2）阻塞

无法接收和转发用户数据
无法学习MAC
接收BPDU

（3）侦听

无法接收和转发用户数据
无法学习MAC
转发和接收BPDU

（4）学习

无法接收和转发用户数据
学习MAC
转发和接收BPDU

（5）转发

接收和转发用户数据
学习MAC
转发和接收BPDU

8、拓扑变更

发现拓扑发生变化的交换机会向根桥方向发送TCN BPDU，上游交换机收到后会回复TCA置位的配置BPDU，然后继续向上游发送TCN BPDU，直到根桥收到，根桥会全网泛洪TC置位的配置BPDU，使所有交换机的MAC地址老化时间修改成15s

9、不足

收敛时间太长

30s或50s

三、PVST+增强特性

1、Uplinkfast

当交换机存在多条上联链路时，可以加快上联链路的切换速度
只能检测直连链路故障

1 2	(config)#spanning-tree uplinkfast #show spanning-tree uplinkfast

2、Backbonefast

可以解决非直连链路故障时等待的时间20s
所有设备都需要开启

1	(config)#spanning-tree backbonefast

3、Portfast

不参与生成树的计算
该端口收到BPDU后，会自动取消portfast
无法在trunk下生效

1
2
3

(config-if)#spanning-tree portfast
(config)#spanning-tree portfast edge default
(config-if)#spanning-tree portfast edge trunk