STP --- 生成树协议
二层设备连接成环遇到的问题：
1.广播风暴 --- 广播帧在二层环路中形成顺时针和逆时针两重环路，无限循环，极大的消耗设备资源
2.MAC地址表的翻摆（MAC地址表的飘移）
3.多帧复制
生成树协议就是，在二层交换网络中，逻辑上阻塞部分接口，实现根交换机到所有节点的唯一且最短的路径（最短路径树），形成一个没有环路的拓扑，当最佳路径出现故障时，个别阻塞端口打开，形成备份路径
STP --- 标准的生成树协议 --- 802.1D --- IEE组织 --- 公有协议
PVST、PVST+ --- 思科的私有协议
RSTP --- 快速生成树 --- 802.1W --- 公有协议
MSTP --- 多生成树协议 --- 802.1S --- 公有协议
802.1D标准生成树协议
BPDU --- 生成树的数据包
配置BPDU --- 协商生成树形结构时使用的BPDU
TCN BPDU --- 在拓扑结构发生变化时，传递变化信息的BPDU
配置BPDU
协议版本ID --- 802.1D标准的生成树 --- 0
802.1W快速生成树 --- 2
802.1S多生成树 --- 3
标志位 --- 占8位 --- 在802.1D中，仅使用最低位（TC位）和最高位（TCA位），其中中间6位没有启用
根网桥ID --- 拓扑中为根的交换机的网桥ID --- 802.1D生成树中，一个拓扑中仅生成一棵树
**网桥ID ---**所有拓扑中的交换机都需要一个身份标识，使用网桥ID来标识
8个字节构成 --- 2个字节 + 6个字节
（优先级）（MAC地址 ）
如果交换机中存在多个MAC地址，则将选规择数值最小的成为网桥ID中的MAC地址
**RPC ---**根路径开销 --- 当前交换机达到根网桥的距离开销
**接口ID ---**2个字节 --- 前4位 + 12位
（优先级）（接口编号）
以上四个参数将参与生成树的角色选举
消息寿命 --- 每经过一个交换机转发会加1，存在一个MAX-HOP为20，当超过该值时，将不再认可该BPDU
TCN BPDU
配置BPDU的工作过程
配置BPUD的发送，使得网络中所有交换机均收到其他设备配置BPDU，之后，基于数据报中参数进行比对，选举出网桥，之后，所有非根网桥不再发送配置BPDU，仅根网桥周期性发送BPUD，其他网桥仅转发，周期2S，最大老化时间为20S
TCN BPDU
TCN BPDU --- 本地链路发生故障后，STP重新收敛，为了快速刷新全网所有交换机MAC地址表，将向本地所有STP接口发送TCN BPDU；邻居交换机收到TCN BPDU之后，会先回复一个TCA位置1的配置BPDU，代表确认，之后，继续逐级向上传递TCN BPDU，最终发送到根网桥处，根网桥收到后，也会进行TCA的确认，之后，发送一个TC位置1的配置BPDU，逐级转发到所有交换设备上，收到TC位置1的配置BPDU的设备，会临时将MAC地址表的老化时间从300S修改为15S
1.根网桥（RB）
选举方法：比较配置BPDU中的BID
8个字节构成 --- 2个字节 + 6个字节
（优先级）（MAC地址）
先比较优先级，选择优先级数值较低的作为根网桥
优先级我们只使用了前4位二进制，后面12位二进制 --- 系统拓展ID（在802.1D中没有使用） 所以，优先级在进行修改时，必须按照4096的倍数来进行修改；存在默认优先级32768；如 果优先级相同，则比较MAC地址，选择MAC地址数值较小的作为网桥
2.根端口（RP）--- 每一个非根网桥都需要选举一个距离根网桥最近的端口作为根端口（有且仅有一个），用来接收根网桥发送的配置BPDU
Huaweistp pathcost-standardr?
dot1d-1998 IEEE 802.1D-1998
dot1t IEEE 802.1T
legacy Legacy
1.优先比较接口接收到的配置BPDU时的开销值，选择开销值最小的接口作为根接口
2.如果一台设备存在接口到达根网桥开销大小相同时，则可以比较其对端（上级）设备的 BID，选择对端设备BID小的对应的接口为根接口
3.如果对端的BID也相同，则比较对端的PID，优先选择对端PID较小的所对应的端口为根端口
接口ID --- 2个字节 --- 前4位 + 12位
取值范围0 - 240，默认以16为步调递增，初始默认值为128
4.如果对端的PID也相同，则比较本端的PID，优先选择本端PID小的端口为根端口
3.指定端口（DP）--- 每一条链路上选择仅有一个端口作为指定端口，指定端口用来转发根网桥发送的配置BPUD
所有根端口对端的端口一定是指定端口，并且，根网桥的所有接口都是指定端口
1.优先比较两个端口在转发根网桥BPDU时RPC的大小，优先选择RPC小的作为指定端口
2.如果两个端口发出的RPC相同，则比较本地的BID，选择本地设备BID小的对应的端口作为 指定端口
3.如果本地的BID也相同，则比较本地的PID，优先选择本地PID小的端口作为指定端口
4.如果本地的PID也相同，则直接阻塞该接口
4.非指定端口（NDP）--- 所有没有角色的端口，都是非指定端口，非指定端口需要被阻塞
接口的状态
禁用状态 --- 1.物理接口关闭；2.接口禁用生成树
阻塞状态 --- 所有接口启用生成树后，首先进入到阻塞状态中，在这个状态下，仅能侦听BPDU，不能转发BPDU，也不能转发业务数据帧，不能学习MAC地址
这样的状态将持续20S，超过最大老化时间后，接口进入到下一个状态
侦听状态 --- 会收发BPDU，但是不能转发业务帧，也不能学习MAC地址 --- 15S
该状态主要目的就是进行角色选举
指定端口和根端口将进入到下一个状态，而非指定端口，将退回到阻塞状态
这里给15S的侦听时间，主要是为了避免临时环路的出现
学习状态 ---可以正常收发BPDU，依然不转发业务帧，但是会学习业务帧的MAC地址到本地的MAC地址表中 --- 15S --- 该状态的主要目的是尽量减少未知单播的泛洪
转发状态 --- 可以正常转发BPDU，可以转发业务帧，也可以学习MAC地址
一次完整的收敛 --- 50S
结构突变的场景 --- 50S，30S
1.根桥故障：50S
2.直连链路故障：30S
3.非直连链路故障：50S
生成树的配置
1.启动生成树协议（华为设备默认开启生成树）
Huaweistp enable
2.选择生成树的协议版本
Huaweistp mode stp --- 华为设备默认选择的是MSTP
SW1display stp brief --- 查看生成树接口状态及角色
SW2stp priority 4096 --- 修改BID中优先级的命令
SW1stp root primary --- 将该设备设置为生成树的主根 --- 相当于将优先级设置为0
SW1stp root secondary --- 将设备设置为生成树的备份根 --- 相当于将优先级设置为4096
SW1-GigabitEthernet0/0/1stp port priority
INTEGER<0-240> Port priority, in steps of 16
SW1-GigabitEthernet0/0/1stp cost ? --- 修改接口的开销值
INTEGER<1-200000000> Port path cost