如何理解STP生成树协议？

Posted 2020-12-19 baige-zhynet

说到stp，百哥有故事

在很早之前，百哥还是小百百的时候

当时国庆60周年阅兵，多大的场景，新华社当然要发新闻

发新闻当然要用网络

当时带百哥的师傅，作为国内最顶级的网络技术老司机，负责这样关键场景的网络保障

没错，关键时刻，网络发生环路了，而环路直接导致了断网，断网直接导致了新华社的新闻发不出

老司机还是老司机，上来用生成树打破了环路，网络恢复正常

至于是怎么连的环，不是本回答的重点

 

后来小百百变成了百哥，见过无数次网络中发生环路的场景

这是其中一次

某企业因为业务发展，需要对无线网络进行扩展

当然，不是买几个家用小路由器，而是用了AC+AP进行专业wlan组网

这些都不重要，关键是，又给连环了

导致整个公司瞬间断网

这是一个实习生，被客户带着犯的错，新设备没开启生成树，直接连入了网络

客户说连，实习生没考虑到风险，直接就连

 

所以如何理解stp生成树协议，就是网络中环路的影响与解决的问题

第一，为什么环路会导致断网

第二，生成树如何解决环路

如图，电脑连在交换机上，交换机连在路由器上，路由器连接了互联网

当网络中出现了环路，就会出现广播风暴

什么叫广播风暴？

就是1秒中能出来一千万个广播包，迅速占满带宽，迅速耗尽路由器资源

然后，崩

为什么会有广播风暴？

因为电脑正常工作就会发广播包，arp，dhcp等，这些广播包平常没什么，但是一旦有环路，就会在那个环里转圈圈

转圈圈也没关系，关键是每转一圈，就会上下各复制出1个新的

他一秒能转多少圈呢，真的能转1千圈

交换机的转发频率就这么快，越高端，每秒能转的次数越多，产生的广播风暴也越猛

所以别管多高端的交换机，只要连环，而且没开stp，必挂

几十万一台的交换机，连环断网百哥也见了多次

 

stp（生成树协议），就是当网络产生环路的时候，立即切断环路的接口，阻断广播风暴

至于切断哪个口，也有点学问，要经过一系列的选举，断错了也会有问题，限于篇幅，本回答暂不详细说明，欢迎关注百哥，想详细了解，私信一下。

 

stp协议的发展经历了原始stp，快速rstp，多示例mstp三个版本的发展，当前最新的为mstp

原始stp只能解决环路，收敛速度非常慢，要30秒（直接拓扑变化）到50秒（间接拓扑变化）

啥叫直接拓扑变化？

就是交换机的一个接口down了或up了，交换机立即知道网络拓扑变了，要阻塞掉一个口或打开一个口了。

啥叫间接拓扑变化？

就是交换机的一个接口没down，但是这条线不通了，为什么不通了，当然是线路的中间出问题了，但是线路的两端很好，所以交换机的接口还是up，如图

 

快速rstp解决环路的同时，收敛速度大幅提升，能达到小于1秒（直接拓扑变化），到6秒（间接拓扑变化）

 

多实例mstp在rstp的基础上，增加了实例，就是在网络中可以有多棵树，可以实现更合理的数据分流与负载分担。

 

 

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