生成樹(shù)協(xié)議（英語(yǔ)：Spanning Tree Protocol，STP），是一種工作在OSI網(wǎng)絡(luò)模型中的第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)的通信協(xié)議，基本應(yīng)用是防止交換機(jī)冗余鏈路產(chǎn)生的環(huán)路.用于確保以太網(wǎng)中無(wú)環(huán)路的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).從而避免了廣播風(fēng)暴,大量占用交換機(jī)的資源。

 

生成樹(shù)協(xié)議STP/RSTP技術(shù)原理

STP的基本思想就是生成“一棵樹(shù)”，樹(shù)的根是一個(gè)稱為根橋的交換機(jī)，根據(jù)設(shè)置不同，不同的交換機(jī)會(huì)被選為根橋，但任意時(shí)刻只能有一個(gè)根橋。由根橋開(kāi)始，逐級(jí)形成一棵樹(shù)，根橋定時(shí)發(fā)送配置報(bào)文，非根橋接收配置報(bào)文并轉(zhuǎn)發(fā)，如果某臺(tái)交換機(jī)能夠從兩個(gè)以上的端口接收到配置報(bào)文，則說(shuō)明從該交換機(jī)到根有不止一條路徑，便構(gòu)成了循環(huán)回路，此時(shí)交換機(jī)根據(jù)端口的配置選出一個(gè)端口并把其他的端口阻塞，消除循環(huán)。當(dāng)某個(gè)端口長(zhǎng)時(shí)間不能接收到配置報(bào)文的時(shí)候，交換機(jī)認(rèn)為端口的配置超時(shí)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇赡芤呀?jīng)改變，此時(shí)重新計(jì)算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌匦律梢豢脴?shù)。

功能

生成樹(shù)協(xié)議的主要功能有兩個(gè)：一是在利用生成樹(shù)算法、在以太網(wǎng)絡(luò)中，創(chuàng)建一個(gè)以某臺(tái)交換機(jī)的某個(gè)端口為根的生成樹(shù)，避免環(huán)路。二是在以太網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化時(shí)，通過(guò)生成樹(shù)協(xié)議達(dá)到收斂保護(hù)的目的。

 

生成樹(shù)協(xié)議是如何工作的

STP的工作過(guò)程如下：首先進(jìn)行根網(wǎng)橋的選舉，其依據(jù)是網(wǎng)橋優(yōu)先級(jí)（bridge priority）和MAC地址組合生成的橋ID，橋ID最小的網(wǎng)橋?qū)⒊蔀榫W(wǎng)絡(luò)中的根橋（bridge root）。在此基礎(chǔ)上，計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)到根橋的距離，并由這些路徑得到各冗余鏈路的代價(jià)，選擇最小的成為通信路徑（相應(yīng)的端口狀態(tài)變?yōu)閒orwarding），其它的就成為備份路徑(相應(yīng)的端口狀態(tài)變?yōu)閎locking)。STP生成過(guò)程中的通信任務(wù)由BPDU完成，這種數(shù)據(jù)包又分為包含配置信息的配置BPDU（其大小不超過(guò)35B）和包含拓?fù)渥兓畔⒌耐ㄖ狟PDU（其長(zhǎng)度不超過(guò)4B）。

特點(diǎn)

（1）生成樹(shù)協(xié)議提供一種控制環(huán)路的方法。采用這種方法，在連接發(fā)生問(wèn)題的時(shí)候，你控制的以太網(wǎng)能夠繞過(guò)出現(xiàn)故障的連接。

（2）生成樹(shù)中的根橋是一個(gè)邏輯的中心，并且監(jiān)視整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信。最好不要依靠設(shè)備的自動(dòng)選擇去挑選哪一個(gè)網(wǎng)橋會(huì)成為根橋。

（3）生成樹(shù)協(xié)議重新計(jì)算是繁冗的。恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置主機(jī)連接端口(這樣就不會(huì)引起重新計(jì)算)，推薦使用快速生成樹(shù)協(xié)議。

（4）生成樹(shù)協(xié)議可以有效的抑制廣播風(fēng)暴。開(kāi)啟生成樹(shù)協(xié)議后抑制廣播風(fēng)暴，網(wǎng)絡(luò)將會(huì)更加穩(wěn)定，可靠性、安全性會(huì)大大增強(qiáng)。