很多時候，為了防止單點故障，如圖（a），會人為地在鏈路中新增冗餘鏈路，用作備份鏈路，以提高網路的可靠性，但是這樣的代價是在會網路帶來環路，如圖（b）所示。
圖（a）無冗餘鏈路
圖（b）冗餘環路
圖（b）中的環路存在三大危害：廣播風暴、重複幀和交換機
mac位址表不穩定。
在圖（b）的拓撲場景下，當主機a和主機b想要通訊時，主機a需要先獲取到主機b的mac位址，由此主機a會傳送arp廣播報文來獲取主機b的mac；而這個廣播報文會經過a路線（1/1—>1/2—>2/2—>2/1—>1/1）和b路線（2/1—>2/2—>1/2—>1/1—>2/1）兩個方向永無止境的被迴圈複製**，最後整個鏈路都充斥著同乙個廣播報文（抓到的報文如圖（c）所示），直到鏈路頻寬資源被耗盡，鏈路無法再正常通訊，這就是廣播風暴。
為了停止上述的廣播的風暴，除了人為地切斷物理冗餘鏈路（複雜的現實鏈路中難以執行），另外一種方法就是啟用stp生成樹協議，從邏輯上切斷環路，阻止廣播風暴。在交換機a和交換機b上開啟生成樹協議stp後，主機a和主機b恢復正常通訊
stp是生成樹協議（spanning tree protocol），定義在ieee 802.1d 中。stp
通過阻塞冗餘鏈路，來消除橋接網路中可能存在的環路；並在當前活動路徑發生故障時，
stp啟用冗餘鏈路恢復網路連通性。簡單來講就是，stp允許兩個網路節點之間存在多條物理鏈路，每一次stp只允許其中一條主鏈路處於「通」的狀態，其他鏈路則處於「阻塞」的備份狀態，當主鏈路發生故障時，stp經過相應的演算法，自動啟用一條備份鏈路，從而提高網路的可靠性。
交換機之間週期（一般為2秒）性地傳送stp的橋接協議資料單元（bridge protocol data unit ，bpdu），用於實現stp的功能；bpdu報文格式如下：
øprotocol id:協議號，目前都是0
øversion：版本號,802.1d的版本號是0
ømessage type:訊息型別，指名為配置bpdu還是tcn bpdu
øflags:表明此報文是tc報文還是tca報文
øroot id:根交換機
idøcost ofpath
：到根交換機的路徑開銷
øbridge id
：傳送bpdu
的交換機
idøport id:傳送
bpdu
的埠id
ømessage age：訊息壽命，每經過乙個交換機遞增1，為各網橋到達根交換機的跳數
ømaximum time:當一段時間未收到任何bpdu，生存期達到max age時，網橋則認為該埠連線的鏈路發生故障。預設20秒
øhello time:傳送bpdu的週期,預設2秒
øforward delay：bpdu全網傳輸延遲,預設15秒
其中，1）、路徑開銷修訂前後的802.1d路徑成本：
ø 網橋優先順序取值範圍：0到65535；預設值：32768（0x8000）
ø 首先判斷網橋優先順序，優先順序最低的網橋將成為根網橋
ø 如果網橋優先順序相同，則比較網橋
mac位址，具有最低
mac位址的交換機或網橋將成為根網橋
3）、埠id：
ø 埠優先順序是從0到255的數字，預設值是128（0x80）
ø 埠優先順序越小，則優先順序越高
ø 如果埠優先順序相同，則編號越小，優先順序越高
wireshark抓到的bpdu報文如下：
stp切斷環路的步驟如下：
1）、選擇根網橋(root bridge)；
1>網橋id最小。
2）、選擇根埠(root ports)（非根橋上選擇乙個根埠）；
1>到根路徑成本最低；
2>與本埠直連的上級網橋id最小；
3>與本埠直連的上級橋埠id最小（即對端埠id最小）。
3）、選擇指定埠(designated ports)（在每個網段上，選擇1個指定埠）；
1>根路徑成本最低；
2>本網橋id最小；
3>本網橋上埠id最小。
4）、將既不是根埠也不是指定埠的埠狀態設定為阻塞狀態。
預設交換機優先順序為32765，預設埠優先順序為128，sw1的mac位址為00d0.f822.34b0，sw2的mac位址為001a.a90f.5016。
1）、驗證根橋的選擇和個埠的選擇
預設條件下，各交換機優先順序都相同，各埠優先順序也都相同，那麼按照前述理論，sw2的mac位址較小，則根橋應該是sw2；而根橋sw2的埠8比10小，則8口對端的2口應該是sw1的根埠，10其對端的8口冗餘應該置為阻塞狀態，開啟生成樹，驗證是否如此：
在sw1上檢視生成樹：
確實sw2為根橋，且sw1的跟埠是2；再檢視sw1的8口：
**狀態為1（即blocking），埠角色為備份埠
驗證結論：符合理論
2）、埠
id中含有兩個字元意義（優先順序和埠號），到底是先比較優先順序還是先比較埠號？
在上述優先順序相同的情況下，已經明確是比較的埠號，在此基礎上，更改根橋sw2上的埠10優先順序小於8口的優先順序，如果sw1的根埠轉為8則驗證先比較優先順序，反之則先比較埠號：
更改根橋sw2的10口的優先順序為64，而8口的優先順序依然是128：
檢視sw1上的埠狀態變化情況：
實驗發現，sw1上埠8和2的角色發生對調，證明先比較的是優先順序
3）、驗證根橋
id中優先順序與
mac位址誰先做比較
在優先順序相同兒mac位址不同的情況下已經知道了mac位址小的被選為根橋；現在更改優先順序，將sw1的優先順序改為更小的4096，而sw2的優先順序依然為預設值32768，檢視根橋是否變化
實驗證明，根橋變為mac位址較大的sw1，由此說明，先比較的橋id的優先順序。
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