生成树协议实例探讨

摘 要：生成树协议在企业的网络中使用得非常多，本文主要通过实例分析生成树协议的算法，为实现网络链路提供理论基础。

关键词：STP 生成树协议 IEEE802.1D

生成树协议（Spanning Tree Protocol）是根据IEEE 802.1D 标准建立的，由于局域网规模的不断增长，STP已经成为了当前最重要的局域网协议之一。

一、选择根交换机

在全网中选择一个根交换机，具有最小的ID，根交换机上的所有端口都是指定端口。比较交换机的BID值，值越小其优先级越高。ID值是由两部分组成：交换机的优先级和MAC地址，如果交换机的优先级相同则比较其MAC地址，地址值越小，其就被选举为根交换机。

二、选择根端口

在每个非根交换机上选择根端口。依据一，比较根路径成本COST值，根路径成本是指交换机到根交换机路径上的所有链路的成本之和，根路径成本取决于链路的带宽，带宽越大，路径成本越低，则选该端口为根端口。

如图1所示，根交换机为A，则B和C为非根交换机，B上的E0/1端口到根交换机A的COST值为19，E0/2端口到根交换机A的 COST值为19+19=38，所以B上的根端口为E0/1。同理C上的E0/1端口到根交换机A的COST值为19，E0/2端口到根交换机A的 COST值为19+19=38，所以C上的根端口也为E0/1。

依据二，如果根路径成本相同，则要比较所在端口直连的交换机BID值，值越小，则其优先级越高。如图2，根交换机为A，D交换机上E0/1和E0/2的COST值均为38，所以无法根据COST值判断根端口，此时可采取第二种方法来判断。由于E0/1端口的直连交换机C的BID值大于E0/2端口的直连交换机B的BID值，所以交换机D的根端口为E0/2。

依据三，比较直连交换机的端口ID值，该值分为两部分：端口优先级和端口编号，值小的被选为根端口。

如图3所示，该图根交换机为A，因其MAC地址小，那B上的F0/2和F0/3哪个是根端口呢？二者的COST值相同，所以不能采用第一种方法来判断；二者直连的交换机BID值都相同，所以也不能采用第二种方法来判断，只能采用第三种方法，F0/2端口的直连端口的ID值为128.3，F0/3端口的直连端口的ID值为128.2，所以B交换机上的根端口为F0/3。

三、选择指定端口

在每条网段上选择一个指定端口，根交换机上所有端口都是指定端口，非根交换机上的指定端口的判断依据为：

依据一，比较根路径成本。依据二，比较端口所在交换机的ID值。依据三，比较端口的ID 值。

如图4所示，根据前面介绍的方法可以判断出A交换机为根交换机，B和C上的根端口为E0/1。下面判断指定端口：首先，根交换机A上的E0/1和E0/2均为指定端口，BC网段上的指定端口先比较根路径成本，二者相同，再比较端口所在交换机的ID值，B交换机上的E0/2端口的ID值小于C交换机上的E0/2端口的ID值，所以B上的E0/2是指定端口。

C交换机上的E0/2端口既不是根端口又不是指定端口，所以只能是阻塞状态，这样就人为地将BC链路断开，不再具有环路，形成一条生成树如图5所示。这样就阻止了广播风暴，除非AC网段或者AB网段断开，则将阻塞端口变成指定端口，激活备份链路。

（作者单位：烟台工贸学校、牟平职业中专）