原理简述：

1.STP是用来避免数据链路层出现逻辑环路的协议。运行STP协议的设备通过交互信息发现环路，会通过阻塞特定端口，已至将网络结构修改成无环路的树形结构。而且，在网络出现故障时，STP能够迅速的发现链路的故障，快速的找出另一条路径进行数据的传输。

2.交换机上运行的STP通过BPDU（网桥协议数据单元）信息的交互，进行根交换机的选举，然后每台的非根交换机选择用来与根交换机通信的根端口，在这之后，每个网段选择用来转发数据至根交换机的指定端口，最后剩余的端口被阻塞。

实验内容：

需要S1作为主根交换机，S2作为备份根交换机。S4交换机的E0/0/1端口作为根端口；S2与S3之间的链路，S2的E0/0/3接口作为指定端口。需要在交换机S3上与之相连的对应端口定义为边缘端口，避免测试PC经常上下线对网络产生影响。

实验目的：

（1）理解STP的选举过程；

（2）掌握修改交换机优先级的方法；

（3）掌握修改端口开销值的方法。

实验拓扑：

实验中交换机的MAC地址：

实验操作：

1.使用

stp enable

命令和

stp mode stp

命令在交换机上启用STP，并改成普通生成树STP（

华为交换机上默认启用MSTP

）。

[S1]stp enable 	
[S1]stp mode stp
......

在默认的情况下，需要等候30s生成树重新计算时间（15s Forward Delay时间+15s Learning时间）

，可以使用

display stp

命令查看生成树的详细状态信息，可以使用

display stp brief

命令查看摘要信息。

[S2]dis stp brief 
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    Ethernet0/0/1               DESI  FORWARDING      NONE   //转发状态、指定端口
   0    Ethernet0/0/2               DESI  FORWARDING      NONE
   0    Ethernet0/0/3               DESI  FORWARDING      NONE
......

生成树运算的第一步：

通过比较每台交换机的ID选举根交换机。

交换机ID由交换机优先级和MAC地址组成

。

（1）先比较交换机的优先级，数值最低的为根交换机；

（2）若优先级相等，则比较MAC地址，同样取数值最低的为根交换机。

交换机默认的优先级为32768（可修改）。使用

stp priority

命令修改优先级的大小。

配置主根交换机、备份根交换机的方法一：修改优先级

[S1]stp priority 0

[S2]stp priority 4096

配置后查看STP状态信息。

[S1]dis stp
-------[CIST Global Info][Mode STP]-------
CIST Bridge         :0    .4c1f-cc8d-02ba   //优先级变为0
Config Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
Active Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
CIST Root/ERPC      :0    .4c1f-cc8d-02ba / 0      //两者的值相同，即目前根交换机ID与自身的交换机ID相同；表明目前S1为根交换机。
CIST RegRoot/IRPC   :0    .4c1f-cc8d-02ba / 0
......

[S2]dis stp
-------[CIST Global Info][Mode STP]-------
CIST Bridge         :4096 .4c1f-cc15-1bd8      //优先级改为4096
Config Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
Active Times        :Hello 2s MaxAge 20s FwDly 15s MaxHop 20
CIST Root/ERPC      :0    .4c1f-cc8d-02ba / 200000
CIST RegRoot/IRPC   :4096 .4c1f-cc15-1bd8 / 0

可以观察到，现在的S1交换机为根交换机，S2交换机为备份根交换机。

方法二：

使用

stp root primary

命令配置主根交换机；

stp root secondary

命令配置备份根交换机。

2.根端口的选举

生成树在选举根交换机之后，

将在每台非根交换机上选举根端口

。

每台交换机只能有一个根端口。

（1）首先比较该交换机上每个端口到达根交换机的根路径开销，路径开销最小的端口将成为根端口；

（2）若根路径开销相同，则比较每个端口所在链路上的对端交换机的ID；

（3）若交换机ID也相同，则比较每个端口所在链路上的对端的端口ID。

使用

display stp interface

命令查看接口下的信息。

[S4]dis stp interface e0/0/2
----[Port2(Ethernet0/0/2)][FORWARDING]----
 Port Protocol       :Enabled
 Port Role           :Root Port
 Port Priority       :128
 Port Cost(Dot1T )   :Config=auto / Active=200000
......

接口路径开销采用的是Dot1T的计算方法，Config指手工配置的路径开销，Active是实际使用的路径开销。

使用

stp  cost

命令修改接口默认的代价值。

[S4]int e0/0/2
[S4-Ethernet0/0/2]stp cost 2000

[S4]dis stp
----[Port2(Ethernet0/0/2)][FORWARDING]----
 Port Protocol       :Enabled
 Port Role           :Root Port
 Port Priority       :128
 Port Cost(Dot1T )   :Config=2000 / Active=2000
......

3.指定端口的选举

（1）在选举指定端口时，首先比较的是两个端口发送与接收BPDU中的路径开销；

（2）若根路径开销相同，则比较端口发送与接收BPDU中的网桥ID；

（3）若网桥ID也相同，则需要比较网桥MAC地址，已至最后选出物理网段的指定端口。