生成樹協議的工作原理

生成樹協議基本原理
生成樹協議的基本原理非常簡單，自然界生長的樹是不會出現環路的。如果網絡也能夠像一棵樹一樣的生長就不會出現環路。因此STP協議中定義了根橋(Root Bridge)、根端口(Root Port)、指定端口(Designated Port)、路徑開銷(Path Cost)等概念目的就在於通過構造一棵自然樹的方法達到剪裁冗餘環路的目的同時實現鏈路備份和路徑最優化。爲了實現這些功能交換機之間就必須進行一些信息交流這些信息交流單元成爲配置消息BPDU(Bridge Protocol Data Unit)STP BPDU爲二層報文數據區攜帶了用於生成樹計算的所有有用信息所有支持STP協議的交換機都會接收並處理收到的BPDU報文。用於構造這棵樹的算法稱爲生成樹算法SPA(Spanning Tree Algorithm)STP的基本思想是生成“一棵樹”樹的根是稱爲根橋的交換機根據橋ID不同較優的交換機被選爲根橋任意時刻只能有一個根橋。由根橋開始逐級形成一棵樹根橋定時發送配置消息非根橋接收配置報文並轉發如果某臺交換機能夠從兩個以上的端口收到配置報文則說明從該交換機到根有不止一條路徑便構成了循環迴路從此交換機根據端口的配置選出一個端口並把其他的端口阻塞消除循環。當某個端口長時間不能接收到配置報文的時候交換機認爲端口的配置超時網絡拓撲可能已經改變此時重新計算網絡拓撲重新生成一棵樹。
生成樹協議的主要功能有兩個：
一是在利用生成樹算法、在以太網絡中，創建一個以某臺交換機的某個端口爲根的生成樹，避免環路。
二是在以太網絡拓撲發生變化時，通過生成樹協議達到收斂保護的目的。