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STP主要解决由于二层环路所造成的二层广播风暴问题:
如何判断当前交换网络出现了广播风暴：
—成片区域上网非常慢或者断网
—机房观察设备接口状态灯，正常接口状态灯是绿色，全变成黄色则有可能是广播风暴
—如能登陆网络设备，当前网络设备CPU利用率在80%–100%左右
—交换机MAC地址表出现了MAC地址偏移现象（一个MAC地址同时在我这台交换两个不同接口学习到）
怎么解决：
–由于二层环路所造成的二层广播风暴问题采用STP生成树来解决，分析那台交换机STP没有运行？或者运行的模式和其他交换机STP模式不匹配
–如果登陆设备困难，直接采用暴力拔线的方式解决环路故障
STP：
STP选举原则
根桥ID（每个STP网络中仅一个）、累计根路径开销（发送配置BPDU的端口到根桥到距离）、发送设备BID、发送端口PID（都是越小越好）
STP端口角色状态
Forwarding:端口既转发用户流量也处理BPDU报文
Learning:设备根据用户流量构建MAC地址表，但不转发用户流量(15s,Forward Delay)
Listening:确定端口角色，选举根桥、根端口和指定端口(15s,Forward Delay)
Blocking:端口仅处理BPDU，不转发用户流量（20s,Max Age）
Disabled:不处理BPDU报文，不转发用户流量
disabled->blocking->listening->learning->forwarding->blocking
什么情况下收敛为30秒，什么情况下收敛为50秒
STP如何收敛？
选根桥；网络中所有设备使能STP协议后，每一台设备都认为自己是根桥，跟球字段用各自的BID，同过交换配置信息，设备之间比较根桥ID，最小根桥ID的设备被选为根桥。
选根端口；非根桥设备中距离根桥开销最低的路径的端口为根端口。
选指定端口和阻塞端口；比较角色待定端口和自身配置消息比较，最优先的为指定端口，其余端口阻塞
BPDU报文参数以及是发送间隔时间，死亡超时时间，最大老化时间
BPDU包含：BID，RID，PORT-ID；BPDU的发送间隔时间、BPDU的老化时间（20s）、转发延迟时间（15秒）、flags等。
Hello time2s；(发送两个相邻BPDU的时间间隔)
Max Age20s；(BPDU报文老化时间，配置BPDU报文中的Message Age和Max Age比较，比Max Age大该BPDU报文将老化，非根桥设备丢弃该配置BPDU。Message Age是从根桥发送到当前桥接受到BPDU的总时间)
Forward Delay15s；(延迟转发时间，新选出的根端口和指定端口要经过2倍的Forward Delay延时后才能进入转发状态，保证新的配置BPDU传遍整个网络，防止环路)
STP拓扑变化
1.在网络拓扑发生变化后，下游设备会不间断向上游设备发送TCN BPDU报文。
2.上游设备收到下游设备发来的TCN BPDU报文后，只有指定端口处理TCN BPDU报文，其他端口也收到TCN BPDU报文，但不会处理。
3.上游设备把配置BPDU报文中的Flags的TCA位设置1，然后发送给下游设备，告知下游设备停止发送TCN BPDU报文。
4.上游设备复制一份TCN BPDU报文，向根桥方向发送，重复以上步骤直到根桥收到TCN BPDU报文
5.根桥把配置BPDU报文中的Flags的TC位置1后发送，非根桥交换机收到来自根桥的TC BPDU后把自己的MAC地址老化时间由原来的300秒变成15秒，加快整个交换网络MAC地址表更新和学习进程；TC BPDU连发35秒。
STP拓扑改变条件（发送TCN BPDU报文）
1.端口状态从forwarding变为disable或blocking
2.端口进入forwarding状态，同时本地存在一个指定端口
3.非根桥从指定端口收到TCN BPDU报文进行转发
RSTP：
端口角色和状态
端口状态：
丢弃 Discarding：不转发流量，不学习MAC地址
学习 Learning：不转发流量，学习MAC地址（15s）
转发 Forwarding：转发流量，学习MAC地址（15s）
端口角色：
根端口(RP)：非根桥设备中距离根桥开销最低的路径的端口为根端口
指定端口（DP）：比较角色待定端口和自身配置消息比较，最优先的为指定端口
Alternate替代端口（AP）：提供从指定桥到根的另一条可切换路径，作为根端口的备份端口
Backup备份端口（BP）：作为指定端口的备份，提供另一条从根桥到响应网段的备份通路
边缘端口（EP）：不连接交换机的端口，连接终端。
禁用端口：没有角色的端口
RSTP和BPDU报文分析
协商和同意快速收敛机制（P/A机制）
作用：可以让交换机的互联接口快速进入转发状态
硬件条件：全双工，共享链路上不能使用P/A协商。（电话、对讲机 | 全双工，半双工）
RST BPDU的改变：
BPDU VERSION=02
BPDU TYPE=02 （RSTP/MSTP）
BPDU FLAGS（从右到左）：
第0个bit：TC（拓扑改变）
第1个bit：proposal
第2、3个bit：端口角色（00: unknown port, 01=AP\BP 10=RP 11=DP）
第4个bit：learning状态
第5个bit：forwarding状态
第6个bit：agreement
什么情况下RSTP报文中需要将proposal位置位
一个指定端口进入到discarding或learning状态需要proposal位置位。
当一个端口被选举为指定端口后，在STP中至少要等待一个Forward Delay时间才回前遇到Forwarding状态，在RSTP中，此端口先进入Discarding状态，在通过Proposal/Agreement机制快速进入Forward状态，必须在全双工链路上使用
RSTP如何做到快速收敛使用了哪些技术？收敛时间是多少
P/A机制，端口先进入discarding状态，再通过P/A机制快速进入forwarding状态。
根端口快速切换机制，如果网络中一个根端口失效，最优的指定端口将成为根端口。
边缘端口引入，边缘端口不接受处理配置BPDU，不参与RSTP运算。
RSTP三种保护机制分别是什么？
BPDU保护，如果边缘端口收到了RST BPDU，边缘端口将会error-down，边缘端口属性不变，同时通知网管系统
根保护，指定端口收到优先级更高的RSTBPDU时，端口状态将进入 discarding转改，不在转发报文。
环路保护，根端口指定端口长时间收不到来自上游的RST BPDU，向网管发出通知信息。直到收到RSTBPDU端口状态恢复正常，恢复到Forwarding状态。
RSTP选举完成后，链路变化如何重收敛的？
1.为本交换设备的所有非边缘指定端口七通一个TC While Timer了，该计时器是Hello Time的两倍，这个时间内清空状态发生变化的端口上学习到的MAC地址。同时由这些端口发送RST BPDU，其中TC置位。一旦TC While Timer超市，则停止发送RST BPDU。
2.其他交换设备收到RST BPDU，清空所有端口学习到MAC地址，除了收到RST BPDU的端口，为自己所有的非边缘端口指定端口启动TC While Timer，重复上述。
实现快速协商需要具备什么条件
全双工链路，使能RSTP，进入Discarding状态。
PVSTP：思科私有技术，每个VLAN运行一个STP生成树
uplinkfast技术
一个链路故障，还能从其他接口收到来自根桥的BPDU，把原来阻塞端口切换到15秒侦听状态和15秒学习状态进入转发状态，STP用了30秒时间完成收敛；
思科解决方案是：在所有非根桥交换机启用uplinkfast技术，可以省略这30秒时间直接进入转发状态；其中一个链路故障，还能从其他接口收到来自根桥的BPDU，把原来阻塞端口切换到15秒侦听状态和15秒学习时间省略，直接进入到转发状态；
sw3(config)#spanning-tree uplinkfast
Portfast技术：思科私有技术，华为\华三里面称为边缘接口
1.1 一般在连接路由器、PC、服务器的接口启用此技术，省略15秒侦听时间和15秒学习时间，直接进入到转发状态。
1.2 启用了portfast接口可以收发BPDU报文，一旦受到BPDU报文此接口又重新变成了正常的STP端口(恢复15秒监听和15秒学习时间）
sw3(config-if)#spanning-tree portfast
安全特性：
1.1 sw3(config-if)#spanning-tree bpduguard enable
接口下配置bpdugrard,此接口一旦受到BPDU报文会自动把此接口置为err-disable状态，err-disable相当于接口down状态，如果想把此接口重新启用需要进入这个接口执行shutdown再执行no shutdown;由管理员手动恢复。
sw3(config)#spanning-tree portfast bpduguard default //在所有Portfast接口启用bpdugrard特性
1.2 sw3(config-if)#spanning-tree bpdufilter enable
接口下配置bpdufilter特性，此接口不转发不接收BPDU报文！适用于两个交换网络采用二层链路互连，但是还要确保每个交换网络有自己独立的STP生成树，所以在两个交换网络边缘接口启用次特性
1.3 sw3(config-if)#spanning-tree guard root
此接口收到一个比当前根桥更优的BPDU报文，把此接口置为err-disable状态，一般适用于交换网络边界设备边缘接口上面启用
MSTP：
MSTP的原理和配置注意要点
MSTP基本原理：
MSTP讲整个二层网络划分为多个MST域，各个与之间通过计算生出CST。域内生成多棵生成树，每棵生成树都被称为是一个多生成树实例。其中实例0被称为IST，其他的多生成树实例为MSTI。
选举整个网络中优先级最高的设备为CIST树根，每个MST域内MSTP计算生成IST；同时MSTP将每个MST域作为单台交换设备对待，通过计算在MST域间生成CST。CST和IST构成了整个交换网络的CIST。
配置思路：
1.MSTP基本功能：MST域的域名配置，多生成树实例和VLAN的映射关系，设置MST域的优先级
2.配置保护功能，根桥设备的指定端口配置根保护功能
3.配置环网中设备的二层转发功能（创建VLAN，端口中加入VLAN）
同一个MST域的设备都启动了MSTP，相同的域名，相同的VLAN到生成树实例映射配置，相同的MSTP优先级
请举例说明企业实际网络中是如何应用的？
1接入层与汇聚层连接的设备不希望计算在一个生成树中，拓扑变化不能影响对方。将流量负载分担。
2部署冗余链路出现环网，可能出现广播风暴、MAC地址漂移。MSTP可阻塞网络中环路，将网络修剪成树状，达到消除环路的目的
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