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首先我们思考一个问题，为什么要在交换网络中使用STP协议。我们来详细分析一下，在下面这个网络中会出现环路，解决环路问题就涉及到了STP协议了。下面我从以下两个方面来详述。

一、STP解决什么问题？生成树协议是一个用于在局域网中消除环路的协议。运行该协议的交换机通过彼此交互信息而发现网络中的环路，并适当对某些端口进行阻塞以消除环路。

冗余的拓扑排除了单点故障

冗余拓扑造成了广播风暴，多帧复制，物理地址表不稳定的问题

1，广播风暴的形成

交换机将持续的转发广播，从而形成如图所示广播风暴。

2，造成多帧复制

如图所示主机X向路由器Y发送一个单播帧，路由器Y的物理地址还没有被交换机学到 ，路由器Y将接收到同一个帧的两次拷贝。

3，引起MAC地址表的不稳定

如图所示主机 X发送一个单播给路由器Y ，路由器物理地址还没有被两个交换机学到，交换机A和B从端口0上学习到主机X的物理地址，帧到了路由器 Y 要被泛洪，交换机 A和B将不正确的从端口1上学习到主机X的物理地址。

4，会造成多个回路问题

如图所示复杂的拓扑将导致多个环路的产生，第二层将没有机制停止环路的产生

二、STP如何解决问题？我们通过一个有环路的网络例子来了解，STP如何在这个网络中计算出一个STP，并将会导致环路的链路阻塞。

1，生成树协议中根网桥的选择：

首先各交换机根据优先级和MAC地址，选出一个BID最小的交换机，作为整个网络的根。

BPDU = 桥协议数据单元(默认每2秒发送一次)

根桥=最小的桥ID

桥ID = 桥优先级 +桥的物理地址

举例说明：相关术语：

网桥：比较早期的网络中，称交换机为网桥。在某些场景中网桥和交换机会交替使用。

网桥ID：BID—网桥的优先级+网桥MAC。

根桥:BID（网桥ID）最小的网桥定为根桥。在没有配置优先级的网络中，根桥将有MAC地址最小的网桥担任。如果网络中配置了各个交换机的优先级，则由优先级最小的交换机当人跟桥。

2，生成树协议中根端口的选择方法：

到达根桥的路径代价最低的端口便称为“根端口”

若路径代价相等，则比较它们的端口ID

根端口处于转发状态

3，生成树协议中指定端口的选择方法：

每个网段选择一个到根网桥的路径代价最低的端口

根桥上的端口通常都是指定端口

指定端口处于转发状态

4，生成树协议中的阻塞端口：

每个网段选择一个到根网桥的路径代价最低的端口

根桥上的端口通常都是指定端口

指定端口处于转发状态

5，生成树协议中的阻塞端口：

6，生成树上的端口状态：

生成树在每个端口转变通过以下几个状态：

7，生成树的重新计算

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