STP

一种特殊的协议报文
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STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写。STP的主要思想就是当网络中存在备份链路时，只允许主链路结合。如果主链路因故障而被断开后，备用链路才会开启。当交换机间存在多条链路时，交换机的生成树算法只启动最主要的一条链路，而将其他链路都阻塞掉，并变成备用链路。当主链路出现问题时，生成树协议将自动启用备用链路接替主链路工作，不需要人为干预[1]。
STP 协议中定义桥协议数据单元(BPDU)、交换机ID、端口ID和路径成本(Path Cost)，以及根交换机(Root Bridge)、根端口(RootPort)、指定端口(Designated Port)等概念。目的在于通过构造一个自然树的方法达到阻塞冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。用于构造这棵树的算法称为生成树算法(Spanning Tree Algorithm，SPA)。STP不断地检测网络，以便可以检测到一个线路、设备故障。当网络拓扑发生变化时，运行STP的交换机会自动重新配置端口，以避免环路的发生或链接的丢失。[1]
计算机网络中，生成树协议要构造一个无环路的拓扑结构进行工作，需要经过以下4个步骤形成，第一是选择一台根交换机，第二是在每个非根网桥上选择一个根端口，第三是在每个网段上选择一个指定端口，第四是阻塞非根、非指定端口[1]。

技术原理

STP的基本原理是，通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文，网桥协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit，简称BPDU），来确定网络的拓扑结构。BPDU有两种，配置BPDU（Configuration BPDU）和TCN BPDU。前者是用于计算无环的生成树的，后者则是用于在二层网络拓扑发生变化时产生用来缩短MAC表项的刷新时间的（由默认的300s缩短为15s）。