一，STP協議基本原理
     乙太網交換網路中為了進行鏈路備份,提高網路可靠性,通常會使用冗餘鏈路。但是使用冗餘鏈路會在交換網路上產生環路,引發廣播風暴以及MAC地址表不穩定等故障現象,從而導致使用者通訊質量較差,甚至通訊中斷。為解決交換網路中的環路問題,提出了生成樹協議STP。
    執行STP協議的裝置通過彼此互動資訊發現網路中的環路,並有選擇地對某個埠進行阻塞最終將環形網路結構修剪成無環路的樹形網路結構,從而防止報文在環形網路中不斷迴圈,避免裝置由於重複接收相同的報文造成處理能力下降。
    由於STP拓撲收斂速度慢,lEEE在2001年釋出了802.1W標準定義了RSTP。RSTP在STP
 

基礎上進行了改進,實現了網路拓撲快速收斂。
二，STP出現的背景
STP是一個用於區域網中消除環路的協議。執行該協議的裝置通過彼此互動資訊而發現網路中的環路,並適當對某些埠進行阻塞以消除環路。由於區域網規模的不斷增長,生成樹協議已經成為了當前最重要的區域網協議之。
在典型區域網絡中會產生如下兩種情況:
1.廣播風暴導致網路不可用
環路產生廣播風暴,廣播風暴會導致網路不可用。假設交換裝置上沒有啟用STP協議。如果A發出廣播請求,那麼廣播報文將被其他兩臺交換裝置的埠port1接收,並分別從埠port2廣播出去,然後埠port2又收到另一臺交換裝置發過來的廣播報文,再分別從兩臺交換裝置的埠port1轉發,如此反覆,最終導致整個網路資源被耗盡,網路癱瘓不可用。
2.MAC地址表震盪導致MAC地址表項被破壞。
即使是單播報文,也有可能導致交換裝置的MAC地址表項混亂,以致破壞交換裝置的MAC地址表。
假設網路中沒有廣播風暴, HostA傳送一個單播報文給 HostB,如果此時 HostB臨時從網
絡中移去,那麼交換裝置上有關 HostB的MAC地址表項也將被刪除。此時 HostA發給 HostB的單播報文,
將被交換裝置S1的埠port1接收,由於S1上沒有相應的MAC地址轉發表項,該單播報文將被轉發到埠
port2上,然後交換裝置S2的埠pot2又收到從對端port2埠發來的單播報文,然後又從port1發出去。
同時,交換裝置S2的埠Port1也會接收 HostA發給 HostB的單播報文,然後又從pot2發出去。如此反覆,
在兩臺交換裝置上,由於不間斷地從埠port1、port2收到主機A發來的單播報文,交換裝置會不停地修改
自己的MAC地址表項,從而引起了MAC地址表的抖動。如此下去,最終導致MAC地址表項被破壞。