路由交換-----STP

STP協議（生成樹協議）邏輯上斷開環路，防止二層網絡的廣播風暴的產生。
為什麽需要STP協議？
假設有這樣一個拓撲:

現在PC1ping網關192.168.1.3，而這個網關是不存在的,同時在LSW2上進行抓包。

可以看到這個網絡裏現在充斥著大量的重復包，形成了廣播風暴，這種時候交換機的性能急劇下降，因為從PC1出去的包在LSW2上沒有找到目標地址的MAC地址，這時交換機會將這個單播幀向除了源端口之外的其它端口轉發，轉發到其它交換機上，其它的交換機又會重復這個步驟，使得這個網絡形成了環路，導致廣播風暴，這時就引入了STP協議。

STP的作用

• 消除環路，通過阻斷冗余鏈路來消除網絡中可能存在的環路。
• 鏈路備份：當活動路徑發生故障時，激活備份鏈路，即使恢復網絡的連通性。

根橋選舉
在STP網絡中，會存在一個交換機為根橋，其他的交換機為非根橋，根橋是STP網絡的邏輯中心，當根橋出現故障時，非根橋之間會交互BPDU信息並重新選舉根橋。

在STP中有三種端口角色：根端口、指定端口、預備端口。
根端口：非根橋去往根橋路徑最短的端口。
指定端口：是指所連網絡轉發配置BDPU的端口，根橋的每個端口都是指定端口。
預備端口：一個端口不是跟端口也不是指定端口，俺麽這個端口就是預備端口，預備端口是被阻塞的。

根橋選舉的依據是橋ID，橋ID是由橋優先級和MAC地址構成的，默認的橋優先級是32768，優先級的數值越小越優先也最容易被選舉為根橋，如果優先級相同那麽就比較MAC地址，MAC地址有效越優先。

根端口選舉
每個非根橋都要選舉一個根端口，即距離根橋最近的那個端口。選舉根端口的過程是：

• 非根交換機到根橋的鏈路開銷。
• 如果開銷一樣，比較上一級發送者的橋ID，選出發送者橋ID最小的對應端口。
• 如果上一級發送者橋ID一樣就比較發送端口的優先級，選出優先級最小的對應端口。
• 如果發送端口的優先級也一樣，再比較發送端口的端口號。

指定端口選舉
指定端口就是發送BPDU報文的端口，指定端口的選舉是這樣的：

• 首先比較路徑開銷，開銷最小的為指定端口。
• 如果開銷相同比較端口所在交換機的橋ID，橋ID最新的端口選舉為指定端口。
• 如果橋ID比較不出來接著比較端口ID，端口ID最小的選舉為指定端口。

路由交換04-----STP