一、生成樹的工作原理
生成樹協議（Spanning Tree）的國際標準是IEEE802.1d. ，運行生成樹算法的網橋/交換機在規定的間隔內通過網橋協議數據單元（BPDU）的組播幀與其他交換機交換配置信息，其工作的過程如下：
1. 通過比較網橋/交換機優先級選取根網橋/交換機（給定廣播域內只有一個根網橋/交換機）；
2. 其餘的非根網橋/交換機只有一個通向根網橋/交換機的端口，稱為根端口；
3. 每個網段只有一個轉發端口；
4. 根網橋/交換機所有的連接端口均為轉發端口。
二、生成樹協議的特點
網橋使用珀爾曼博士發明的這種方法能夠達到2層路由的理想境界：冗餘和無環路運行。你可以把生成樹協議設想為一個各網橋設備記在心裡的用於進行優化和容錯發送數據的過程的樹型結構。
生成樹協議（Spanning Tree）定義在 IEEE 802.1d中，是一種鏈路管理協議，它為網絡提供路徑冗餘同時防止產生環路。為使以太網更好地工作，兩個工作站之間只能有一條活動路徑。
三、生成樹協議的功能
1、利用生成樹算法、在以太網絡中，創建一個以某臺交換機的某個端口為根的生成樹，避免環路。
2、以太網絡拓撲發生變化時，通過生成樹協議達到收斂保護的目的。
四、生成樹協議的作用
在由交換機構成的交換網絡中通常設計有冗餘鏈路和設備。這種設計的目的是防止一個點的失敗導致整個網絡功能的丟失。雖然冗餘設計可能消除的單點失敗問題，但也導致了交換回路的產生，它會帶來如下問題：
1.廣播風暴
2.同一幀的多份拷貝
3.不穩定的MAC地址表
因此，在交換網絡中必須有一個機制來阻止迴路，而生成樹協議（Spanning Tree Protocol）的作用正是在於此。
五、生成樹協議的算法過程
生成樹協議的算法過程可以歸納為三個步驟：選擇根網橋、選擇根端口、選擇指定端口。
（1）選擇根網橋：再全網中選擇一個根網橋
比較網橋的BID值，值越小其優先級越高。ID值是由兩部分組成的：交換機的優先級和MAC地址組成的，如果交換機的優先級相同則比較其MAC地址，地址值越小，其就被選舉為根網橋。其中交換機的優先級可以認為設置。交換機的MAC地址是指交換機的背板MAC地址。
（2）選擇根端口：在每個非根交換機上選擇根端口
首先，比較根路徑成本，根路徑成本取決於鏈路的帶寬，帶寬越大，路徑成本越低，則選該端口為根端口。
其次，如果根路徑成本相同，則要比較發送交換機橋ID值，值越小，則其優先級越高
最後，比較端口的ID值，該值分為兩部分：端口優先級和端口編號，值小的被選為根端口
（3）選擇指定端口：在每條鏈路上（交換機和交換機之間）選擇一個指定端口，根網橋上所有端口都是指定端口
首先，比較根路徑成本，
其次，比較端口所在網橋的ID值
最後，比較端口的ID值
（4）選擇非指定端口進行阻塞
STP端口的狀態：
阻塞（20秒）非指定端口，不轉發偵聽BPDU
偵聽（15秒）根指定端口，偵聽數據幀，不轉發，不學習幀
學習（15秒）
轉發
根端口都是指定端口；每個交換機和交換機之間選擇一個指定端口
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