生成樹協定

生成樹協定（英語：Spanning Tree Protocol，STP），是一種工作在OSI網路模型中的第二層(數據鏈路層)的通信協定，基本套用是防止交換機冗餘鏈路產生的環路.用於確保乙太網中無環路的邏輯拓撲結構.從而避免了廣播風暴,大量占用交換機的資源。

基本介紹

• 中文名：生成樹協定
• 外文名：Spanning Tree Protocol
• 提出者：拉迪亞·珀爾曼博士
• 套用學科：計算機
• 適用領域範圍：通信領域
• 類型：鏈路管理協定

工作原理

生成樹協定工作原理:任意一交換機中如果到達根網橋有兩條或者兩條以上的鏈路.生成樹協定都根據算法把其中一條切斷,僅保留一條.從而保證任意兩個交換機之間只有一條單一的活動鏈路.因為這種生成的這種拓撲結構.很像是以根交換機為樹幹的樹形結構.故為生成樹協定。

簡介

生成樹協定（英語：Spanning Tree Protocol，STP），是一種工作在OSI網路模型中的第二層(數據鏈路層)的通信協定，基本套用是防止交換機冗餘鏈路產生的環路.用於確保乙太網中無環路的邏輯拓撲結構.從而避免了廣播風暴,大量占用交換機的資源.

生成樹協定是基於Radia Perlman在DEC工作時發明的一種算法被納入了IEEE 802.1d中，2001年IEEE組織推出了快速生成樹協定(RSTP)在網路結構發生變化時其比STP更快的收斂網路,還引進了連線埠角色來完善了收斂機制,被納入在IEEE 802.1w中。

工作過程

STP的工作過程如下：首先進行根網橋的選舉，其依據是網橋優先權（bridge priority）和MAC地址組合生成的橋ID，橋ID最小的網橋將成為網路中的根橋（bridge root）。在此基礎上，計算每個節點到根橋的距離，並由這些路徑得到各冗餘鏈路的代價，選擇最小的成為通信路徑（相應的連線埠狀態變為forwarding），其它的就成為備份路徑(相應的連線埠狀態變為blocking)。STP生成過程中的通信任務由BPDU完成，這種數據包又分為包含配置信息的配置BPDU（其大小不超過35B）和包含拓撲變化信息的通知BPDU（其長度不超過4B）。

連線埠狀態

STP連線埠狀態

連線埠狀態	連線埠能力
Disabled	不收發任何報文
Blocking	不接收或者轉發數據，接收但不傳送BPDU，不進行地址學習
Listening	不接收或者轉發數據，接收並傳送BPDU，不進行地址學習
Learning	不接收或者轉發數據，接收並傳送BPDU，開始進行地址學習
Forwarding	接收或者轉發數據，接收並傳送BPDU，進行地址學習

功能

生成樹協定的主要功能有兩個：一是在利用生成樹算法、在乙太網絡中，創建一個以某台交換機的某個連線埠為根的生成樹，避免環路。二是在以太網路拓撲發生變化時，通過生成樹協定達到收斂保護的目的。

特點

（1）生成樹協定提供一種控制環路的方法。採用這種方法，在連線發生問題的時候，你控制的乙太網能夠繞過出現故障的連線。

（2）生成樹中的根橋是一個邏輯的中心，並且監視整個網路的通信。最好不要依靠設備的自動選擇去挑選哪一個網橋會成為根橋。

（3）生成樹協定重新計算是繁冗的。恰當地設定主機連線連線埠(這樣就不會引起重新計算)，推薦使用快速生成樹協定。

（4）生成樹協定可以有效的抑制廣播風暴。開啟生成樹協定後抑制廣播風暴，網路將會更加穩定，可靠性、安全性會大大增強。

相關條目

• 中間系統到中間系統（Intermediate system to intermediate system，IS-IS）
• IEEE 802.1aq-最短路徑橋接（SPB）