生成树协议诞生背景：广播风暴有多可怕？
真实案例：某医院因网络环路导致全院断网3小时
- 交换机CPU占用率100%
- 核心链路带宽被ARP广播占满
- 患者监护仪数据中断
- 根本原因：接入层两台交换机形成环路，未启用STP
数据佐证：
- 单个ARP请求在环路中每秒复制5000次
- 千兆链路3分钟内被垃圾流量占满
-
STP协议核心原理四部曲
1️⃣选举根桥（Root Bridge）
- 选举规则：
- 比较Bridge ID（优先级+MAC地址）
- 优先级默认32768，值小者胜出
- MAC地址小者作为决胜局
- 人为指定根桥：
# 华为[Switch] stp root primary # 设置为主根桥（优先级0）[Switch] stp root secondary# 备份根桥（优先级4096）# 思科Switch(config)# spanning-tree vlan 1 root primary
2️⃣选举根端口（Root Port）
- 非根桥到达根桥路径成本最小的端口
- 路径成本参考表：
3️⃣选举指定端口（Designated Port）
- 每个网段选择到达根桥最优路径的端口
- 比较顺序：根路径成本 → 发送者Bridge ID → 发送端口ID
4️⃣阻塞其他端口
- 未被选为根端口或指定端口的端口进入Blocking状态
STP端口状态机详解
RSTP：快速生成树的三大革新
1️⃣端口角色扩展
- 新增Alternate Port（替代端口）和Backup Port（备份端口）
- 收敛速度从30秒提升到1秒内
2️⃣快速收敛机制
- Proposal/Agreement机制：通过握手协议快速切换状态
- 边缘端口：连接终端的端口直接进入Forwarding状态
# 华为配置边缘端口[Switch-GigabitEthernet0/0/1] stp edged-portenable# 思科配置PortFastSwitch(config-if)# spanning-tree portfast
3️⃣BPDU格式升级
- Version字段从0（STP）变为2（RSTP）
- Flags字段新增角色和状态标识
MSTP：多实例生成树实战配置
1️⃣典型应用场景
- VLAN负载均衡：
- 配置步骤（华为）：
[Switch] stp region-configuration[Switch-mst-region] instance 1 vlan 10-20[Switch-mst-region] instance 2 vlan 30-40[Switch-mst-region] active region-configuration[Switch] stp instance 1 root primary[Switch] stp instance 2 root secondary
2️⃣思科PVST+配置
Switch(config)# spanning-tree mode rapid-pvstSwitch(config)# spanning-tree vlan 10 priority 4096Switch(config)# spanning-tree vlan 20 priority 8192
生成树安全加固方案
1️⃣BPDU防护（防私接交换机）
# 华为[Switch-GigabitEthernet0/0/24] stp bpdu-filterenable# 思科Switch(config-if)# spanning-tree bpduguard enable
2️⃣根防护（Root Guard）
# 华为[Switch-GigabitEthernet0/0/1] stp root-protection# 思科Switch(config-if)# spanning-tree guard root
3️⃣环路防护（Loop Guard）
# 华为[Switch-GigabitEthernet0/0/2] stp loop-protection# 思科Switch(config-if)# spanning-tree guard loop
生成树环境经典故障案例
案例1：TCN风暴导致CPU过载
- 现象：核心交换机CPU持续90%+
- 定位：display stp tc-bpdu statistics 发现某端口频繁发送TCN
- 解决：更换接入层故障网卡
案例2：STP模式不兼容引发环路
- 场景：华为交换机（MSTP）与思科交换机（PVST+）互联
- 现象：部分VLAN通信正常，部分VLAN存在环路
- 修复：统一配置为MSTP或启用厂商兼容模式
生成树调优指南
1️⃣计时器优化建议
2️⃣链路类型识别优化
# 华为强制P2P链路类型[Switch-GigabitEthernet0/0/1] stp point-to-point force-true# 思科配置链路类型Switch(config-if)# spanning-tree link-type point-to-point
🔥网络工程师必知：
- 在启用STP的环境中，禁用协议前必须确认无环路风险
- 核心设备建议配置为根桥并设置备份根桥
- 生产环境推荐使用RSTP或MSTP，避免传统STP的慢收敛问题
附：生成树协议速查表（关注公众号后回复”STP”获取）END
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