STP

一、 STP的诞生背景，解决的问题

物理上线路的冗余（重复），产生了环路，而环路会带来很大的副作用

环路：是指为了解决交换机的单点故障，提升冗余性产生的

广播风暴：二层的报文没有ttl（生存时间）这种机制

1. 广播风暴：广播帧被环路中的交换机不停的被转发，耗尽交换机的带宽，CPU资源，导致数据无法正常转发
2. CAM表的不稳定：广播帧被环路中的交换机转发导致，端口都要学习了同一个源mac地址，导致数据无法正常的转发出去
3. 重复的单播帧：单播帧在环路中走了不同的路线到达同一台主机。导致重复接受

解决问题：破除逻辑上的二层环路

二、 STP是怎么实现

1. 通过协议，阻塞网络中某一个接口（逻辑上），实现物理线路正常连接，逻辑上接口DOWN，避免环路危害
2. 具体的阻塞接口，是交换机之间，协商出来的，协商的语言就是所谓的BPDU，交换机之间通过BPDU中携带的关键参数，来选举，选举得出结果，判定阻塞接口

三、 STP的选举（小为好）

　　1.  根桥选举：关键参数（BPDU） BID=bridge id 网桥（交换机）优先级+MAC地址  优先级范围0-65535  默认32768  BID越小越优先  

　　2.  非根桥上选举根端口（所有接口都参加选举）有且仅有一个

　　　　cost of path：端口到达根桥的开销值，依据带宽来计算

　　　　Sender BID:发送者的BID，端口对端交换机的BID。现实中BID越小越靠近核心层

　　　　Sender PID: 发送者的PID　PID=优先级+端口的编号 优先级0-255 默认是128 越小越优先

　　　　Local PID:端口的PID

　　3.  指定端口：非根桥交换机空余链路中选择出来（是在两台交换机之间选择出来的）

    　　   根桥上所有接口都是指定接口

　　　　cost of path：指的不是接口到达根桥的开销，而是当前接口所在交换机，它的根端口到达根桥的开销值

　　　　local BID  越小越优先

　　　　local PID  越小越优先

　　4.  剩下的就是阻塞

四、 STP的状态机制

　　1．一个接口从down，进入激活状态，要经历的转发变化，时间，转发延时

　　2．所有的接口，启动以后，都是阻塞状态BLK，持续20s左右，不是固定，最大20S

　　　　不能收发数据，不能学习MAC地址，只能接受BPDU

　　3．侦听状态LIS，持续15s,叫做转发延时

　　　　不能收发数据，不能学习MAC地址，可以收发BPDU，选举就是发生这个阶段的

　　4．学习状态LERN，持续15S不能收发数据，学习MAC地址，可以收发BPDU

　　5．转发状态FWD能够发送和接收数据、学习MAC地址、发送和接收BPDU

　　6．交换机的灯，会从琥珀色，变成绿色

五、 STP拓扑变更机制

1. STP的破环是站在全网的角度去调度的，所以任何一处拓扑的变更，STP都必须及时的知晓，并且做出反应
2. TCN BPDU 拓扑变更通知

　　　　TCA BPDU 拓扑变更应答

　　　　TC  BPDU 配置，改变消息，由根桥发送的，下游所有的交换机收到该BPDU后，将自己的CAM表老化时间，置为15S

六、 STP协议的特点

1. Portfast：接口的配置，用来让一个接口快速的进入转发状态，不用参加选举。这个接口，只能面对用户和PC的接口去配置
2. Bpduguard：BPDU防护，当一个接口接收到BPDU的时候，会强制性的把这个接口down掉，BPDUguard和portfast相生相伴
3. Uplinkfast：提前选定根端口的备份接口，当根端口down掉后，uplinkfast接口激活，直接跳过选举，直接进入根端口状态，并且转发数据

　　　　portfast：不适合交换机 容易造成环路

　　　　bpduguard：防止下连交换机造成环路

　　　　BPDUguard和portfast相生相伴

七、 STP的参数更改

1. 目的是通过修改STP的相关的选举参数，达到控制STP拓扑的目的
2. 控制根桥的选举   修改BID  优先级改  0-65535  32768

　　　　核心交换及的BID一般来讲是最小的，并且不能被撼动  0

　　　　次核心交换机的BID，一般是第二小，并且不能被撼动  4096   8192

　　3.  控制根端口的选举

　　　　开销值：通过修改接口的开销值，增大或者减小开销值，来控制根端口选举  

　　　　sender BID

　　　　sender PID

　　　　local  PID

　　4.  控制制定端口的选举

　　　　开销值：不要随便改，有可能会导致根端口的变更

　　　　local BID

　　　　local PID

STP

原文：https://www.cnblogs.com/yffs/p/12333498.html