一、生成树协议的由来
：由于网络中会存在单点故障而导致网络无法访问，系统瘫痪，因此在网络中提供冗余链路即引入备份链路来解决单点故障问题，但是——这样做的好处是：减少单点故障，增加网络可靠性；缺点是：产生交换环路，会导致
广播风暴
、
多帧复制
、
MAC地址表抖动
。因此生成树协议是
为了提供冗余链路，解决环路问题
二、名词解释：
根桥
：树的特点则是有根节点的，而这里的根桥就是相当于树的根节点。以根桥为起始点发散出去。
BID
：选择根桥就需要交换机自我选择，需要交换机们的通信，这些信息被称为BPDU(桥协议数据单元），每两秒发送一次，BPDU的包含信息比较多，BID就是其中的一种。BID最小的就是根交换机ID。BID=桥优先级+桥Mac地址，一般交换机的桥优先级都是一样的（32768），所以一般比较Mac地址的大小。
根端口
：不是根桥的交换机，选择一个端口用来连接根桥。根端口只能在非根交换机上选
指定端口
：每两个交换机之间的链路上选择一个端口。
三、STP选择的步骤：
1 .选择根桥;
起始各个交换机都认为自己是根桥，然后进行互发帧进行根桥PK。BID最小的交换机为根交换机，BID由交换机优先级（2字节）和Mac地址（6字节）组合而成。先看优先级，优先级小的为根交换机；当优先级相等，看MAC地址，MAC地址小的为根交换机。
2. 选择根端口(RP);
本交换机各端口到达根交换机路径的开销—到达根桥的链路开销之和，找到一条开销最小的路径，交换机的这个端口就是根端口；如果路径开销相同，则比较发送BPDU交换机的Bridge ID，选较小的；如果发送者Bridge ID相同（即同一台交换），则比较发送者交换机的port ID，选较小的；如果发送者Port ID相同，则比较接收者的portID，选较小的。
3. 选择指定端口(DP)，而非指定端口进入阻塞状态;
“指定端口的选举”是在每一个
物理网段
的不同端口之间选举出一个指定端口。它是依次根据以下三项条件来判定的：
3.1某网段到根桥的路径开销最小。
3.2接收数据时发送方（也就是链路对端的桥）的桥ID最小
3.3发送方端口ID最小（端口ID有16位，它是由8位端口优先级和8位端口编号组成的，其中端口优先级的取值范围是0~240，缺省值是128，可以修改，但必须是16的倍数）。
4. RP,DP设置为转发状态，其他端口为阻塞状态;
四、实例：
1.选择根桥：
如图：比较全部设备的BID，其中E的BID最小（由于都是32769， 所以比较的Mac地址，得出数字最小的），所以E为根桥
2.选择根端口
为每一个非根桥的交换机（这里指A,B,C,D）选择一个距离根桥的最短路径。
即：C—->E ：根端口为C的F0/3 路径为 19 最小。
D—->E ：根端口为D的F0/5 路径为 19 最小。
B—->E ：根端口为B的F0/3 路径为 19 最小。
A—->E ：他不能直接到达，需要第三方，他有两条路径;
A—->B—->E :路径为19+4
A—->C—->E :路径为19+4
路径开销一致进行第三条判断依据：最低发送者的BID（对于A来说，B,C为发送者），
因为C的BID小于B的BID，所以选择 A—->C—->E这条路径，所以
根端口为A的G0/2 路径为19+4 最小。
3.选择指定端口：
为一对交换机之间选择指定端口（即路径最小的为指定端口）：
注意;这里是在接受的端口累加路径的开销值。从E出来的路径开销值初始值都为0
3.1 D——————E： 路径开销为19 （在E的端口初始值为0，在D的端口初始值为19，在中间的那条线上初始值为0）
如何判断: 站在D,E的中间， 前往D的方向，到达D的端口，开销值为19. 前往E的方向，开销的初始值为0. 0<19
所以指定的端口为 E的F0/5；
3.2 B—————–D： 路径开销为4 （在B的端口初始值为19，在D的端口初始值为19 ；路径开销值是到达根桥的路径值）
如何判断： 站在B,D的中间，由于路径开销相等，进行第三条判断（比较发送端的BID）因为B的BID(0060.3EEE.3E25)>D的BID（000C.CFD1.67BA）
所以指定的端口为 D的G0/2；
3.3 其他大都是在这样判断的。
4.根端口与指定端口设置为转发状态，其他端口为阻塞状态： 交换机自动设置，也可以管理员再次设置。
五、缺点
反应时间慢
六、注意点
1.一个网段中只有一个根桥
2.非根网桥只有一个根端口
3.根网桥的端口都是指定端口
七、参考文章
http://blog.51cto.com/wt7315/2069902
https://blog.csdn.net/qq_29630271/article/details/53889820?locationNum=2&fps=1
https://blog.csdn.net/broaden08/article/details/78151935
https://blog.csdn.net/lycb_gz/article/details/17347189
https://blog.csdn.net/qq_36248475/article/details/75008171