生成樹協(xié)議（英語：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)用是防止交換機冗余鏈路產(chǎn)生的環(huán)路.用于確保以太網(wǎng)中無環(huán)路的邏輯拓撲結(jié)構(gòu).從而避免了廣播風(fēng)暴,大量占用交換機的資源。

 

生成樹協(xié)議STP/RSTP技術(shù)原理

STP的基本思想就是生成“一棵樹”，樹的根是一個稱為根橋的交換機，根據(jù)設(shè)置不同，不同的交換機會被選為根橋，但任意時刻只能有一個根橋。由根橋開始，逐級形成一棵樹，根橋定時發(fā)送配置報文，非根橋接收配置報文并轉(zhuǎn)發(fā)，如果某臺交換機能夠從兩個以上的端口接收到配置報文，則說明從該交換機到根有不止一條路徑，便構(gòu)成了循環(huán)回路，此時交換機根據(jù)端口的配置選出一個端口并把其他的端口阻塞，消除循環(huán)。當某個端口長時間不能接收到配置報文的時候，交換機認為端口的配置超時，網(wǎng)絡(luò)拓撲可能已經(jīng)改變，此時重新計算網(wǎng)絡(luò)拓撲，重新生成一棵樹。

功能

生成樹協(xié)議的主要功能有兩個：一是在利用生成樹算法、在以太網(wǎng)絡(luò)中，創(chuàng)建一個以某臺交換機的某個端口為根的生成樹，避免環(huán)路。二是在以太網(wǎng)絡(luò)拓撲發(fā)生變化時，通過生成樹協(xié)議達到收斂保護的目的。

 

生成樹協(xié)議是如何工作的

STP的工作過程如下：首先進行根網(wǎng)橋的選舉，其依據(jù)是網(wǎng)橋優(yōu)先級（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，計算每個節(jié)點到根橋的距離，并由這些路徑得到各冗余鏈路的代價，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35B）和包含拓撲變化信息的通知BPDU（其長度不超過4B）。

特點

（1）生成樹協(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)生問題的時候，你控制的以太網(wǎng)能夠繞過出現(xiàn)故障的連接。

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

（3）生成樹協(xié)議重新計算是繁冗的。恰當?shù)卦O(shè)置主機連接端口(這樣就不會引起重新計算)，推薦使用快速生成樹協(xié)議。

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