STP(Spanning Tree Protocol)是生成樹協定的英文縮寫。該協定可套用於在網路中建立樹形拓撲,消除網路中的環路,並且可以通過一定的方法實現路徑冗餘,但不是一定可以實現路徑冗餘。生成樹協定適合所有廠商的網路設備,在配置上和體現功能強度上有所差別,但是在原理和套用效果是一致的。
基本信息
中文名:生成樹協定
英文名:STP
技術原理
STP的基本原理是,通過在交換機之間傳遞一種特殊的協定報文,網橋協定數據單元(Bridge Protocol Data Unit,簡稱BPDU),來確定網路的拓撲結構。BPDU有兩種,配置BPDU(Configuration BPDU)和TCNBPDU。前者是用於計算無環的生成樹的,後者則是用於在二層網路拓撲發生變化時產生用來縮短MAC表項的刷新時間的(由默認的300s縮短為15s)。Spanning Tree Protocol(STP)在IEEE802.1D文檔中定義。該協定的原理是按照樹的結構來構造網路拓撲,消除網路中的環路,避免由於環路的存在而造成廣播風暴問題。Spanning Tree Protocol(STP)的基本思想就是按照"樹"的結構構造網路的拓撲結構,樹的根是一個稱為根橋的橋設備,根橋的確立是由交換機或網橋的BID(Bridge ID)確定的,BID最小的設備成為二層網路中的根橋。BID又是由網橋優先權和MAC地址構成,不同廠商的設備的網橋優先權的位元組個數可能不同。由根橋開始,逐級形成一棵樹,根橋定時傳送配置BPDU,非根橋接收配置BPDU,刷新最佳BPDU並轉發。這裡的最佳BPDU指的是當前根橋所傳送的BPDU。如果接收到了下級BPDU(新接入的設備會傳送BPDU,但該設備的BID比當前根橋大),接收到該下級BPDU的設備將會向新接入的設備傳送自己存儲的最佳BPDU,以告知其當前網路中根橋;如果接收到的BPDU更優,將會重新計算生成樹拓撲。當非根橋在離上一次接收到最佳BPDU最長壽命(Max Age,默認20s)後還沒有接收到最佳BPDU的時候,該連線埠將進入監聽狀態,該設備將產生TCN BPDU,並從根連線埠轉發出去,從指定連線埠接收到TCN BPDU的上級設備將傳送確認,然後再向上級設備傳送TCN BPDU,此過程持續到根橋為止,然後根橋在其後傳送的配置BPDU中將攜帶標記表明拓撲已發生變化,網路中的所有設備接收到後將CAM表項的刷新時間從300s縮短為15s。整個收斂的時間為50s左右。