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1.STP的原理
- 选举一个根桥
每一台交换机启动STP后，都认为自己是根桥，此时交换机通过网桥ID进行选举
网桥ID =网桥优先级+ mac地址
网桥优先级：0-65535，默认32768，可以修改但是要为4096的倍数，越小越优
mac地址：网桥优先级一样，比较mac地址越小越优
- 每个非根交换机上选举一个根端口（依次比较）
根路径开销
对端BID
对端PID
本端PID
- 每个网段选举一个指定端口（依次比较）
根路径开销
BID
PID
- 阻塞非根，非指定端口
2.STP端口状态
Disabled：禁用状态，端口状态为Down，不接收BPDU，不转发用户流量。
Blocking：阻塞状态，阻塞端口的最终状态，接收并处理BPDU，不转发用户流量。
Listening：侦听状态，接收并处理BPDU进行生成树角色选举，不转发用户流量。
Learning：学习状态，接收并处理BPDU进行MAC地址学习，不转发用户流量防止临时环路。
Forwarding：转发状态，根端口和指定端口的最终状态，既处理BPDU报文也转发用户流量。
3.BPFU报文
Root ID： 根网桥ID
RPC： 路径开销
Bridge ID： 网桥ID
Port ID： 端口ID
Message Age：消息寿命时间，每经过一个交换机都会+1
Message Age>MAX Age 非根桥会丢弃该BPDU
MAX Age： 最大老化时间–20s
Hello Time： hello周期，2s发一次BPDU
Fwd Delay： 转发延时–15s
4.STP拓扑的变化
拓扑改变导致MAC地址表错误
在交换网络中，交换机依赖MAC地址表转发数据帧。缺省情况下，MAC地址表项的老化时间是300秒。
如果生成树拓扑发生变化，交换机转发数据的路径也会随着发生改变，此时MAC地址表中未及时老化掉的表项会导致数据转发错误，因此在拓扑发生变化后需要及时更新MAC地址表项。
本例中，SWB中的MAC地址表项定义了通过端口GigabitEthernet 0/0/3可以到达主机A，通过端口GigabitEthernet 0/0/1可以到达主机B。
由于SWC的根端口产生故障，导致生成树拓扑重新收敛，在生成树拓扑完成收敛之后，从主机A到主机B的帧仍然不能到达目的地。这是因为MAC地址表项老化时间是300秒，主机A发往主机B的帧到达SWB后，SWB会继续通过端口GigabitEthernet 0/0/1转发该数据帧。
拓扑改变导致MAC地址表变化
拓扑变化过程中，根桥通过TCN BPDU报文获知生成树拓扑里发生了故障。根桥生成TC用来通知其他交换机加速老化现有的MAC地址表项。
拓扑变更以及MAC地址表项更新的具体过程如下：
SWC感知到网络拓扑发生变化后，会不间断地向SWB发送TCN BPDU报文。
SWB收到SWC发来的TCN BPDU报文后，会把配置BPDU报文中的Flags的TCA位设置1，然后发送给SWC，告知SWC停止发送TCN BPDU报文。
SWB向根桥转发TCN BPDU报文。
SWA把配置BPDU报文中的Flags的TC位设置为1后发送，通知下游设备把MAC地址表项的老化时间由默认的300秒修改为Forward Delay的时间（默认为15秒）。
最多等待15秒之后，SWB中的错误MAC地址表项会被自动清除。此后，SWB就能重新开始MAC表项的学习及转发操作。
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