生成樹(shù)協(xié)議的定義

　　生成樹(shù)算法的網(wǎng)橋協(xié)議STP(Spanning Tree Protocol) 它通過(guò)生成生成樹(shù)保證一個(gè)已知的網(wǎng)橋在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲醒匾粋€(gè)環(huán)動(dòng)態(tài)工作。網(wǎng)橋與其他網(wǎng)橋交換BPDU消息來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)路，然后關(guān)閉選擇的網(wǎng)橋接口取消環(huán)路，統(tǒng)指IEEE802·1生成樹(shù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和早期的數(shù)字設(shè)備合作生成樹(shù)協(xié)議，該協(xié)議是基于后者產(chǎn)生的。IEEE版本的生成樹(shù)協(xié)議支持網(wǎng)橋區(qū)域，它允許網(wǎng)橋在一個(gè)擴(kuò)展本地網(wǎng)中建設(shè)自由環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。IEEE版本的生成樹(shù)協(xié)議通常為在數(shù)字版本之上的首選版本。

　　生成樹(shù)協(xié)議主要有兩個(gè)重要的作用：1、避免在二層交換網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生路徑回環(huán) 2、能夠在二層交換網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)冗余備份。本文將為您詳細(xì)介紹生成樹(shù)協(xié)議配置中的選舉過(guò)程。

　　第一步:選舉根橋(Root Bridge)

　　在一個(gè)生成樹(shù)域內(nèi)，開(kāi)始的時(shí)候，每臺(tái)交換機(jī)都認(rèn)為自己是根橋,都發(fā)送BPDU，用于選舉根橋。選舉根橋，根據(jù)BridgeID的值。Bridge ID由兩個(gè)部分組成：

　　·交換機(jī)的優(yōu)先級(jí)(priority)，在Cisco交換機(jī)上默認(rèn)為32768(長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié));

　　·交換機(jī)的MAC地址(長(zhǎng)度為6個(gè)字節(jié));

　　選完Root之后,只有Root Bridge可以周期性的發(fā)送BPDU,所有Nroot沒(méi)有資格發(fā)送BPDU.

　　第二步：選舉根端口(RootPort)

　　首先介紹STP的端口成本

　　路徑成本計(jì)算方法：路徑成本是從根橋計(jì)算的。通常是從根橋到拓?fù)渲衅渌粨Q機(jī)的端口成本累加。

　　根橋通過(guò)其接口通告BPDU時(shí)，BPDU幀中的默認(rèn)路徑成本值是0.連接的交換機(jī)接收此BPDU時(shí)，會(huì)將本地傳入端口的成本加到路徑成本中。如果端口是一個(gè)快速以太網(wǎng)端口，那么路徑成本的計(jì)算方式如下：0(根橋的路徑成本)+19(交換機(jī)的端口成本)=19.在將BPDU通告到它之后的交換機(jī)之后，該交換機(jī)將包含更新后的路徑成本。因?yàn)锽PDU從根交換機(jī)傳播得越來(lái)越遠(yuǎn)，所以累加的路徑成本值會(huì)越來(lái)越高。

　　此處要注意路徑成本是按端口成本累加的。如果一條千兆鏈路跑百兆網(wǎng)絡(luò)，端口是G口的話，成本還是按4算。

　　根端口的定義：非根橋用于到達(dá)根橋的路徑成本最小的端口。

　　需要注意的是，根橋本身絕對(duì)不會(huì)有根端口，因?yàn)樗歉鶚颍虼怂恍枰竭_(dá)自身的端口。

　　選擇根端口的步驟：

　　1.有兩條或者多條到達(dá)根交換機(jī)的路徑時(shí)，選擇具有到達(dá)根交換機(jī)的最低累加路徑成本的路徑;

　　2.如果到達(dá)根交換機(jī)的多條可用路徑具有相同的累加路徑成本，那么交換機(jī)會(huì)選擇具有最低Bridge ID的相鄰交換機(jī)(通過(guò)交換機(jī)可到達(dá)根橋);

　　3.如果多條路徑都通過(guò)相同的相鄰交換機(jī)，那么會(huì)選擇具有最低優(yōu)先級(jí)值的本地端口;

　　4.如果端口優(yōu)先級(jí)值相同，那么會(huì)選擇交換機(jī)上具有最低物理編號(hào)的端口。例如在2960系列交換機(jī)上，該端口將是FastEthernet0/1或者Gigabit0/1.

　　完成此步驟后，非根交換機(jī)將有一個(gè)且僅有一個(gè)端口成為其根端口。

　　第三步：選舉指定端口(DesignatedPort)

　　每臺(tái)交換機(jī)都有一個(gè)用來(lái)到達(dá)根交換機(jī)的根端口。除了每臺(tái)交換機(jī)有一個(gè)根端口外，每個(gè)網(wǎng)段(Segment，應(yīng)該說(shuō)成介質(zhì)比較準(zhǔn)確，可以理解成每段線路)還有一個(gè)用來(lái)到達(dá)根交換機(jī)的端口，該端口成為指定端口(Designated Port)。

　　注意：根橋上的每個(gè)活動(dòng)端口都是指定端口。因?yàn)樗B網(wǎng)段到達(dá)根交換機(jī)的成本是0，即最低累加成本值。換句話說(shuō)，這些LAN網(wǎng)段中的每個(gè)網(wǎng)段中的每個(gè)網(wǎng)段都直接與根交換機(jī)相連，因此，這些網(wǎng)段到達(dá)根交換機(jī)就沒(méi)有任何成本。

　　如果一條鏈路上有Root Port,那么對(duì)端一定是Designated Port.

　　如果一條鏈路上沒(méi)有Root Port,那么Designated Port對(duì)端一定是Nondesignated Port.

　　下面列出在所有交換機(jī)鏈路兩端選舉一個(gè)唯一的DP的步驟：

　　1.第一步，比較鏈路兩端的接口的發(fā)送方向的COP(Cost of Port),誰(shuí)小誰(shuí)是DP

　　2.第二步，比較鏈路兩端接口的發(fā)送者BID，誰(shuí)小誰(shuí)DP

　　3.第三步，除非接口自己連自己，否則不用，該步驟比較鏈路兩端接口的發(fā)送者Port-ID，誰(shuí)小誰(shuí)DP。

　　其他的既不是根端口也不是指定端口的端口就是NDP(Nondesignated Port)

　　以上就是stp生成樹(shù)協(xié)議 的選舉過(guò)程，雖然只有三個(gè)步驟但是還是很復(fù)雜是不是，希望能幫到大家，謝謝閱讀。

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