update 2025.1.16
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概述

STP简介

STP（Spanning Tree Protocol）即生成树协议，原理是通过在交换机之间传递网桥协议数据单元（BPDU），采用生成树算法（STA）选举根桥、根端口和指定端口，将网络构建成无环的树形拓扑结构，以消除网络环路，避免广播风暴等问题

STP工作原理

-选举

选举内容	简介	选举原理
根桥	每台运行 STP 的交换机都有唯一的桥 ID（BID），由 2 字节的桥优先级和 6 字节的桥 MAC 地址构成	比较优先级，值小的优先； 比较MAC 地址，值小的优先
根端口	非根桥交换机，需选择一个根端口，即到根桥路径开销最低的端口	比较到根网桥的根路径成本，成本低的优先; 比较发送 BPDU 的网桥 ID，ID 较小的优先; 比较端口 ID，端口 ID 由端口优先级与端口编号组成，值较小的端口成为根端口
指定端口	每个网段要选择一个指定端口	比较根路径成本，成本较低的优先； 比较发送 BPDU 的交换机的网桥 ID 值，ID 值小的优先； 比较本端口的 ID 值，值较小的端口成为指定端口; 根网桥的接口皆为指定端口，因为根网桥上端口的根路径成本为 0

• 端口状态转换

状态	简介
阻塞状态（Blocking）	非指定端口，不参与数据帧转发，默认停留 20 秒
侦听状态（Listening）	生成树判断该端口应参与数据帧转发，端口不仅接收 BPDU，也开始发送自己的 BPDU 通告邻接交换机，默认停留 15 秒
学习状态（Learning）	参与数据帧转发，开始填写 MAC 表，默认停留 15 秒
转发状态（Forwarding）	成为活动拓扑的一部分，转发数据帧，同时收发 BPDU
禁用状态（Disabled）	不参与生成树，也不转发数据帧

STP、RSTP、MSTP比较

比较维度	STP（生成树协议）	RSTP（快速生成树协议）	MSTP（多生成树协议）
标准	IEEE 802.1D	IEEE 802.1w	IEEE 802.1s
收敛速度	慢，从端口阻塞到转发状态转变需经过多个阶段，通常30 - 50秒	快，一般能在几秒内完成网络拓扑变化后的收敛	快，类似RSTP，能快速适应网络拓扑变化
端口状态	阻塞：不转发数据，仅接收BPDU 监听：不转发数据，构建MAC地址表 学习：不转发数据，完善MAC地址表 转发：转发数据 禁用：端口不工作	丢弃：不参与STP运算，不转发数据 学习：构建MAC地址表，但不转发数据 转发：转发数据	丢弃：不参与MSTP运算，不转发数据 学习：构建MAC地址表，但不转发数据 转发：转发数据
VLAN支持	所有VLAN共用一棵生成树，不支持基于VLAN的负载均衡	所有VLAN共用一棵生成树，不支持基于VLAN的负载均衡	可将多个VLAN映射到不同生成树实例，支持基于VLAN的负载均衡，实现流量在不同链路的合理分配
环路避免方式	通过选举根桥、确定端口角色（根端口、指定端口、非指定端口），阻塞非指定端口避免环路	在STP基础上优化，快速确定端口角色并阻塞冗余端口，防止环路	结合RSTP快速收敛机制，对不同VLAN实例分别进行生成树计算，阻塞冗余链路防环
适用场景	适用于对网络收敛速度要求不高、拓扑简单稳定的小型网络，如家庭或小型办公室网络	适用于对收敛速度有一定要求、拓扑相对复杂且变化较频繁的中小型网络，如小型企业网络	适用于大型企业网络或运营商网络，网络存在大量VLAN，需实现VLAN间负载均衡与高可靠性，如大型园区网络
兼容性	与RSTP、MSTP兼容，当网络中存在不同协议交换机时，能以STP模式运行以保证互通	与STP、MSTP兼容，可与STP设备共存，自动调整为STP模式，也能与MSTP设备协同工作	与STP、RSTP兼容，可与不同协议设备混合组网，根据网络环境自动适配

配置

协议	配置
STP	<Huawei> system-view (Huawei) stp enable (Huawei) stp root primary (Huawei) stp root secondary (Huawei) stp priority 优先级数值 (Huawei-G0/0/1) stp cost 开销值 (Huawei-intf) stp port priority 优先级数值 (Huawei) display stp
RSTP	(Huawei) stp mode rstp ~
MSTP	(Huawei) stp mode mstp ~

实验