STP（SPANNING TREE PROTOCOL 生成树协议）

STP（SPANNING TREE PROTOCOL 生成树协议）在局域网中可以使用多台交换机连接，当一台交换机有两个端口与其他交换机连接时，由于产生冗余传送回路，从而引出闭合环路的问题。为了避免产生闭合环路，可以用一个生成树来覆盖实际的拓扑结构，使得每个源地址到目的地址只有唯一的通路。 STP（生成树协议）是局域网中用于解决冗余链路可能引发的环路问题的协议。在多台交换机互联的网络环境中，如果一个交换机有多个端口与其他交换机相连，就会形成环路，这可能导致广播风暴、MAC地址表震荡等问题。为了解决这些问题，STP构建了一个逻辑上的无环网络拓扑，即生成树，确保从任一源地址到目的地址只有一条通路。 IEEE 802.1d是最初的STP标准，它定义了通过桥协议数据单元（BPDU）来选举根桥、指定桥和阻塞某些端口的过程，以构建一个无环的树形结构。根桥是整个网络中具有最低桥优先级的桥，负责生成树的计算和管理。其他交换机根据与根桥的距离（路径开销）选举指定桥，并关闭冗余端口以防止环路。 RSTP（快速生成树协议）是STP的一个扩展，旨在提高网络恢复速度。RSTP引入了更快的端口状态转换机制，如边缘端口和预备端口，可以将端口从阻塞状态迅速切换到转发状态，大大减少了网络恢复的时间，通常在几毫秒内即可完成。 配置STP主要包括以下几个方面： 1. 设置STP模式：使用`config spanning-tree mode`命令，可以选择802.1d STP或802.1w RSTP模式。 2. 创建/删除STP域：通过`create stpd`和`delete stpd`命令可以创建或删除STP域，但默认的default STP域不可手动操作。 3. 启用/禁用STP：交换机默认关闭STP，使用`config stpd`命令可启用或关闭。 4. 端口的参与与禁用：默认情况下，交换机所有端口都参与STP计算，`config stpd port`命令用于启用或禁用指定端口的STP。 5. 配置STP参数：可以调整桥优先级、BPDU发送间隔（Hello Time）、转发延迟（Forward Delay）和BPDU最大存活时间（Max Age），以及端口路径开销和端口优先级。 6. 查看STP状态：`show stpd`和`show stpd port`命令用于查看STP状态和端口状态，包括桥ID、根桥ID、端口状态等信息。 STP协议通过不断地在交换机之间传递BPDU来维护网络的稳定状态，BPDU包含桥的信息和网络配置，用于选举根桥和计算最佳路径。当网络发生变化时，如新增或移除设备，STP会重新进行计算以适应新的拓扑结构。 RSTP作为STP的升级版，解决了传统STP在网络恢复速度上的不足，实现了快速收敛，提高了网络的可用性和可靠性。通过优化端口状态的切换机制，RSTP确保了在网络出现故障时，能够在极短时间内恢复网络的正常通信。