生成樹的執行機制
如上圖所示：
1.廣播風暴：當所有裝置剛加電執行，此時PC需要向伺服器傳送資料，那麼，PC需要傳送ARP廣播請求伺服器的MAC地址，由於交換機沒有儲存任何MAC地址，所以交換機的第一步學習PC的源MAC地址，再將目標MAC泛洪出去，首先SW1從介面1泛洪該幀，經由網段1到達SW2的介面1，由於是廣播播，SW2從2介面泛洪該幀，最終會到達SW1.其次，再SW1將幀從介面泛洪的同時，也從介面2泛洪該幀經由網段2到達SW2，SW2也泛洪該廣播幀，最後，因為這個幀是廣播幀，會持續迴圈，造成廣播風暴。
2.多幀複製：假設PC和SW2有儲存伺服器的MAC地址，而SW1沒有儲存，當PC傳送一個單播幀到伺服器，SW1會將該幀泛洪，而SW2知道伺服器連線在SW2的哪個埠，所以SW2只會將幀傳送到伺服器而不泛洪。那麼，SW1會從介面1和介面2分別傳送該幀，SW2會從網段1 和網段2接收到該幀的兩個複製。
3.MAC地址表不穩定：PC向伺服器傳送資料，SW2會分別從介面1 和介面2收到源MAC為PC的MAC地址，所以先是介面1學習到MAC PC，接著又會介面2 學習到MAC PC，造成MAC地址表的不穩定。
二、生成樹的作用：用於二層有冗餘鏈路的情況下防止環路
三、生成樹的BPDU
BPDU（Bridge Protocol Data Unit)
·STP的各種選舉是通過交換BPDU報文來實現的，BPDU是直接封裝在乙太網幀中的。
·對於參與STP的所有SW，它們都通過資料訊息的交換來獲取網路中其他SW的資訊，這種訊息就被稱為BPDU。
·BPDU是直接封裝在二層的協議，其MAC地址最後封裝數為：00。（01:80:c2:00:00:00）
·BPDU的功能：
1.選舉根橋
2.確定冗餘路徑的位置
3.通過阻塞特定埠來避免環路
4.通告網路的拓撲變更
5.監控生成樹的狀態
·BPDU每2S由根橋傳送一次。
最初的網路，每個SW都認為自己是根橋，都會發送BPDU，比較Lowest BID，選舉出一個根橋，此時就只有根橋傳送BPDU。非根橋只進行轉發。
BPDU分兩種型別：
1、配置BPDU--通常由根網橋以週期性間隔發出，包括了STP引數，用於進行各種選舉。
2、TCN（topology change notification 拓撲變更通告）BPDU--這種BPDU是當交換機檢測到拓撲發生變更時所產生。
三、生成樹的角色：根橋、指定網橋、根埠、指定埠、非根非指定埠
要弄清楚這些角色，首先要搞清楚它們是怎麼選舉出來的。兩個原則：一是搶佔式，如果誰條件最優，誰成為指定的角色；二是小者優先，不論是優先順序還是MAC，小的能夠獲得到指定角色。這和OSPF的DR選舉剛好是相反的。
1.根橋的選舉：每個STP網路只有一臺根橋，根橋的所有介面都是指定埠
BID小者優先，在整個二層網路中進行選擇。因為三層的鏈路的冗餘可以通過三層的協議來防止環路，不依賴於STP。
根橋的選舉是比較橋ID的，橋ID由橋優先順序與MAC地址組成，先比較優先順序，再比較MAC地址。優先順序取值0-65535，預設值32768.
在裝置都執行STP的伊始，每臺支援STP的交換機都會參與，且會認為自己的根橋，都發送配置BPDU，把傳送者ID和根橋ID都置為本交換機的。然後所有交換機都能收到其他交換機發送過來的配置BPDU，一個組播幀。所有交換機都會把BID最小的那臺交換機置成根橋
手工影響根橋的選舉：
spanning-tree [vlan 1] priority 0-61440 ,如果不帶vlan這個引數，表示對所有vlan都生效
2.根埠的選舉：每臺非根交換機都選擇一個離根最近的埠成為根埠。
1.比較最低的根橋ID
2.比較本交換機到根橋最低COST值的埠
3.比較傳送BTDU給本交換機的鄰接交換機的BID，如果本交換機在生成樹的網路中連線有多臺指定交換機（離根橋近的交換機）
4.比較傳送BTDU給本交換機的鄰接交換機的PORT ID，較小的優先
port ID:由介面優先順序與埠編號組成，優先順序預設值為128，埠編號就是物理介面編號加1，小的埠編號優先。
spanning-tree vlan 1 port-priority 0-240
3.指定埠選舉：每個網段（鏈路級）只有一個埠成為指定埠
1.比較最低的根橋ID
2.比較鏈路兩端的介面到根橋的cost值，小者優先
3.比較鏈路兩端的交換機的BID，如果有較小BID的交換機的介面優先
4.比較鏈路兩端的交換機的port ID，如果有較小埠ID的交換機的介面優先成為指定埠
4.cost值的計算
從根橋的指定埠發出的BPDU的值為0，然後下游交換機收到BPDU，會加上收到BPDU的介面的cost值，再向下游傳送。也就是說cost值是計算入介面的值的累加。
5.小結：很多初學者可能分不清怎麼樣選舉根埠與指定埠，因為書上寫的都是最低的傳送者BID與最低的埠ID。讓我們無所適從。
四、LAB：接下來我們就可以做一個簡單的實驗了
如上圖所示，交換機的優先順序與介面優先順序都是預設的，所有鏈路都是100M，cost值為19.求根橋、根埠、指定埠與阻塞埠
1.根橋:依照選舉原則，SW1的BID較小，成為根。比較過程：首先比較三臺交換機的優先順序，都是32768，不能得出結果，所以比較MAC地址，SW1有較小的MAC成為根
2.根埠：每臺交換機上離根cost值最小的埠。
SW2的f0/1到達根的cost值為19,因為它收到從根發出來的cost為0的BPDU，加上本身介面的cost，得出結果為19。
SW2的f0/2，收到SW3轉發的COST 為19的BPDU，加上f0/2的cost，為38. 所以SW2選擇F0/1為根埠，同理，SW3選擇f0/3 為根埠
3.指定埠：每網段一個指定埠
根橋的所有埠都是指定埠，因為它們到達根的cost為0.那麼SW2與SW3連線的f0/2這條鏈路需要選擇一個指定埠
首先比較cost值，兩邊到達根橋的cost值相同，都為38.所以接下來比較BID
因為SW2的BID較小，所以SW2的連線埠f0/2成為該網段的指定埠。
4.因為SW3的f0/2埠不是根埠，也是不鏈路的指定埠，那麼這隻能處於阻塞狀態
上圖的驗證，可以使用GNS搭建一個簡單的拓撲，按照1 2 3，三臺3640的機器。預設情況下，SW1的MAC是cc00，依次向上為cc01。
如果有四臺交換機，或者多條冗餘鏈路，依照上面介紹的原則，也可以快速獲得結果。如果大家發現我講述的STP選舉有問題，請大家指正。
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