7.2 STP
定义
以太网交换网络中为了进行链路备份，提高网络可靠性，通常会使用冗余链路。
但是使用冗余链路会在交换网络上产生环路，引发广播风暴以及MAC地址表不稳定
等故障现象，
目的
消除环路：通过阻塞冗余链路消除网络中可能存在的网络通信环路。
链路备份：当前活动的路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络连通性。
STP选举机制
（3选，1类阻塞)
1. 根桥选举
2. 根（RP）端口
（每个非根桥上选一个）
依次比较“RPC”、对端BID、对端PID、本端PID
3. 指定（DP）端口
（每条交换机之间的链路选一个）
依次比较“RPC最小的”、端口所在交换机的桥ID最小的、端口ID最小的
4. BP端口
端口状态
（5种）
学习目标：要知道有哪端口状态及作用
注：在华为的 STP 模式中，没有 BP 端口，阻塞端口为预备端口 AP 和备份端口 BP，是优化后的结果，标准的 STP 阻塞端口为 Block Port。
①Disabled，不处理BPDU，不转发用户流量，端口为down
②Blocking，处理BPDU，不转发用户流量，端口为阻塞
③Litening，选出根桥、RP、DP，过渡状态
④Learning，构建MAC表，不转发用户流量，该状态是防止临时环路。
⑤Forwarding，转发用户流量和处理BPDU，只有RP和DP是这样的。
报文
（2种）
配置BPDU
什么是配置BPDU？及作用
影响端口状态和端口收敛的三个参数
Hello Time
Forward Delay
Max Age
STP故障
根桥故障
故障过程：根桥故障，下游交换机收不到根桥BPDU。下游交换机等待20后互相发BPDU报文重新选举根桥，故障时间是50s，maxage+2倍的转发延时
直连链路故障
故障过程：当交换机RP端口失效时，自身AP需要开启，故障时间为30s，减少的masage时间
非直连链路故障
故障过程：当其他交换机RP故障时，本交换机的AP需要变成DP，但是本交换机无法检测该故障的，
故障时间是maxage+2倍的转发延时=50s
注：华为设备stp状态下手到次优BPDU会立即发最优BPDU，无需等待maxage时间。
拓扑变更机制
当网络拓扑变化后，下游设备不断发TCN BPDU，
上游设备收到后，通过配置BPDU中Flags的TCA位置1，告诉下游设备停止发TCN BPDU,然后复制一份TCN BPDU向根桥发送
根桥收到TCN BPDU后，发TC BPDU，其中配置BPDU报文中Flags TC置1
交换机收到TC BPDU后，将MAC表老化时间变为15秒，达到MAC表的快速刷新。
RSTP
802.1w 标准定义了快速生成树协议 RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol），该协议基于 STP 协议，对原有的 STP 协议进行了改进并实现了快速收敛。
对STP解决的问题予以肯定及不足方面
从端口状态、端口角色上讲
送STP算法上讲
从配置BPDU上讲
RSTP对STP的优化措施
（7大优化）
目的：提升网络稳定和快速收敛
1.端口角色的优化
4种端口角色
从配置BPDU报文发送角度来看
从用户流量角度来看
3.报文
1种RST BPDU
<1>第四、五位组合的结果：
00表示发送bpdu的端口的端口状态为discarding
01表示发送bpdu的端口的端口状态为learning
11表示发送bpdu的端口的端口状态为forwarding
<2>第二、三位组合的结果：
00表示端口角色为unknown
01表示端口角色为ap/bp
10表示端口角色为rp
11表示端口角色为dp
分支主题
4.对BPDU的处理
从发送配置BPDU:
STP模式，根桥发送配置BPDU，其他网桥才会触发配置BPDU，STP计算很缓慢
RSTP模式，非根桥自主发送配置BPDU
更短BPDU超时：
RSTP中连续3个Hello没收到上游设备发的配置BPDU就认为邻居失效，
STP，需要等待Max age时间
处理次级BPDU：
RSTP处理次等BPDU不依赖于定时器超时。立即回复自己存储更优的BPDU
5.快速收敛机制
PA机制
边缘端口
根端口快速切换
增强特性
7.保护特性
环路保护
如果RP和AP端口长时间收不到上游的RST BPDU时， 则向网管发送
通知信息，阻塞端口一致保持阻塞状态，不转发报文，从而不会在
网络中形成环路。直到根端口或AP端口收到RST BPDU后，端口恢复到Forarding状态。
