在L2網絡（數據鏈路層）中，爲避免某臺網絡設備故障導致網絡中斷，常常會使鏈路冗餘，如下圖所示：
當某一鏈路故障或單臺交換機故障時，網絡通信不會因此中斷。但由此引入另一個問題–橋接環，即當所有設備、鏈路都是正常的時候，由主機１發給主機２的報文將在兩臺設備（５,６）之間形成廣播風暴。原理是L2交換機在收到報文時，若找不到目的Mac將在除了接受端口外的其他端口廣播，而3、4只是中繼器，當主機2的應答報文因爲各種原因沒有到達交換機5、6時，原報文將在網絡內無限的廣播下去。
爲解決橋接環的問題，出現了生成樹協議：Spanning Tree Protocol。其核心思想是，先在網絡中的所有交換機中選擇一個根節點。其他交換機中，將到根節點花費最短的端口成爲根端口，只有根端口允許學習報文mac地址並轉發，非根端口禁止轉發，這樣網絡中的所有交換機構成一個樹形結構，網絡內的報文交換都是沿着樹形轉發，可避免環路的產生。原理我都懂，但是今天看書時，突然對網絡拓撲中所有交換機節點選取根節點的實現感興趣了。協議只定義了主要思想和接口，具體實現是由各大網絡設備商自己倒騰的。百度一下，網上也是一堆的1、2、3，都是隻拿協議說事。忍不住好奇，想着如果自己實現，該怎麼弄，聲明以下想法未經實踐驗證。
前提：
- 每個設備都不知道整個網絡拓撲，最初設備只知道自己。
- 根據STP協議的定義，網絡設備可以通過週期發送BPDU報文，也能收到和解析BPDU報文
- 協議定義根橋由優先級和mac比較後判斷，這些信息在BPDU報文中攜帶。
- BPDU報文不同於LLDP報文，通過設備後會繼續轉發
根橋選舉：
假定網絡中有4臺交換機參與選舉（爲簡化，直接以其序號表明判斷後的結果，序號越小，優先級越高）
每隔一段時間，設備都是將自己認爲的根橋信息通過BPDU報文廣播出去，如果從某一個端口收到的BPDU報文優先級高於本設備記錄的根橋信息，會停止發送BPDU，若一段時間(20s)後不再收到更優的BPDU，將繼續發送BPDU。
由上可以看到網絡中所有設備都認爲設備1爲根橋，這時會有一個問題，設備1何時判斷自己成爲了根橋，並開始發送hello報文。
假設當收到其他設備發送的BPDU報文，且BPDU報文中認爲1是根橋時，這時設備1斷定自己是根橋。由上圖看，當其他設備收到比記錄的根橋優先級高的BPDU報文時，設備更新根橋信息，並停止發送BPDU報文，任由高優先級的報文傳遍整網（在20s時間內），當期間由收到比記錄的根橋優先級更高的BPDU報文時，更新根橋信息，BPDU報文再傳回設備1，此時設備1斷定自己是根橋，沒有問題，但在特殊的有環路的網絡中，此方法不太合適，個人認爲等待20s時間過後的第二波BPDU報文（待確認信息）更可靠，而且需要牢記的是，在根橋沒有選出來時，STP還沒有工作，此時的BPDU報文也會形成廣播風暴。
理解不深，留坑待填。