STP生成樹協議

STP生成樹協議解決了二層網絡中的環路問題和MAC地址表震盪問題
STP通過阻塞端口來避免環路，並且實現鏈路備份
STP工作原理：

1. 選舉根橋
   選舉根橋依據橋ID，STP網絡中每個交換機都有一個橋ID
   橋ID由16位橋優先級和48位MAC地址構成
   橋優先級是可以配置的，取值2的16次方0~65535，默認32786
   
   選舉時先比較優先級越小越好，如果相同比較MAC地址越小越好
2. 每個非根交換機選舉一個根端口
   
   非根交換機選舉根端口時分別根據根路徑開銷，對端BID，對端PID和本端PID
   端口開銷：默認情況下和帶寬有關，帶寬越高，開銷越小。根橋的根路徑開銷爲0
   
   PID：端口ID由優先級和端口號構成，端口優先級取值範圍0~240，默認128，步長16
   BID：橋ID，如果端口計算得到的累積路徑開銷相同就選擇發送者BID最小的端口作爲根端口
   累積路徑開銷：端口收到報文抽取BPDU報文中開銷字段的值加上本身的端口開銷就是累計路徑開銷
3. 每個網段選舉指定端口
   指定端口的選舉也是首先比較累計路徑開銷，小的就是指定端口，如果相同就比較橋ID，還選不出來就比較端口ID
4. 阻塞非根，非指定端口
   其他端口都是非指定端口

DTP端口狀態：

1. Forwarding：轉發狀態。可以轉發用戶流量和BPDU報文，根端口和指定端口進入轉發狀態
2. Learning：學習狀態。根據收到的用戶流量構建MAC地址表，但不轉發，防止臨時環路
3. Listening：偵聽狀態。可以轉發BPDU流量但是不轉發用戶流量
4. Blocking：阻塞狀態。只能接收BPDU報文，不能轉發BPDU報文
5. Disabled：禁用狀態。不處理轉發BPDU報文，不轉發用戶流量

每個STP網絡中都會存在一個根橋，根橋位於邏輯樹的根部。非根橋是根橋的下游設備，當現有根橋發生故障時，非根橋之間會發送BPDU交互信息選舉新的根橋。
BPDU分爲配置BPDU和TCN BPDU
配置BPDU：初始化時每個交換機都主動發送配置BPDU。網絡拓撲穩定過後，只有根交換機纔會發送BPDU給下游交換機，，下游交換機收到上游傳來的配置BPDU後發送自己的配置BPDU
TCN BPDU：下游交換機感知到網絡拓撲發生變化時向上遊發送的拓撲變化通知