交换机：广播风暴产生原因与解决方法、STP 生成树协议 ，根桥（根交换机）、备份根桥、非根交换机、根端口、指定端口、非根非指定端口、桥 ID
STP 基本概念：
STP 是一个用于局域网中消除环路协议。
IEEE 802.1D 就是生成树的学名
由于局域网规模的不断增长，生成树协议已经成为了当前最重要的局域网协议之一。
作用：
1、运行该协议的设备通过彼此交互信息而发现网络中的环路，并对这些接口进行阻塞以消除环路。
2、STP 在网络中运行后会继续监听网络的状态，当网络出现拓扑变更时，STP 能够感知并且进行自动相应，从而使得网络状态适应新的拓扑结构，保证网络可靠性。
3、消除广播风暴，物理链路冗余，网络变成层次化结构的网络
4、通过阻塞端口来消除数据环路，实现了物理链路的备份
广播风暴：
物理上存在环路
交换机不能拒绝广播，当收到广播的时候，交换机会进行泛洪（泛洪是指出去收到信息的端口，其余端口都会复制该信息）
危害：
影响网络的效率
占用了大量的网络带宽
MAC 地址会出现震荡（漂移）
数据无法正常传递
STP 生成树中的角色：
根桥：生成树里的“老大”（在参与生成树选举的网络里面，桥 id 肯定是最小的）
备份根桥：生成树里面的“二当家”，老大挂了的时候，二当家做老大
非根交换机：炮灰、干活的小弟，每个非根交换机都有一个根端口
根端口：非根交换机连接到根桥的最近端口
指定端口：传输数据的端口
非根非指定端口：被阻塞的端口----备用链路的端口
桥 ID：优先级和 MAC 地址的组合
注意：
指定端口：根桥身上的端口一定是指定端口
根端口：一定是连接根桥最近的交换机接口
根端口、指定端口、阻塞端口的选举方法：
根端口：
1、优先比较路径开销
2、比较本端的桥 ID，以小为优
3、比较对端 port ID（优先级+端口编号）
指定端口：
1、优先比较路径开销
2、比较本端的桥 ID，以小为优
根桥的基本概念：
STP 的主要作用之一实在整个交换网络中计算出一棵无环路的“树”（STP 树）。
根桥是一个 STP 交换网络的“树根”。
STP 开始工作后，会在交换网络中选举一个根桥，根桥是生成树进行拓扑计算的重要“参考点”，是 STP 计算得出无环拓扑的“树根”。
在 STP 网络中，桥 ID 最小的设备会被选举为根桥。
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桥 ID：
1、桥 ID 作用就是在生成树协议中表示不同的交换机的，桥 ID 并不是管理员手动配置上去的，而是交换机出厂的时候都会有一个 BID。
2、生成树选举都会产生桥 ID，桥 ID 由优先级和 MAC 地址组成，并且桥 ID 越小越优先。
BID：
BID=桥优先级+MAC 地址
1、BID 是由 16 位的桥优先级（Bride Priority）与桥 MAC 地址构成。每一台运行 STP 的交换机都拥有一个唯一的 BID。
2、BID 桥优先级占据高 16bit，其余的 48 位都是桥 MAC 地址。
3、在 STP 网络中，BID 最小的设备会被选举成为根桥
注：根桥（网桥 Bridge），就是交换机。------根桥(root bride)，根交换机，都是同个意思。
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根桥选举规则：
首先比对各交换机的优先级，优先级最小的会被选举为根桥、如果最小的优先级一样，那么就会对比 MAC 地址，优先级一样小，那么就选把 MAC 地址最小的交换机选举成为根桥。
也就是说，桥优先级最小的成为根桥，优先级相同，MAC 地址最小的成为根桥。
根桥具备抢夺性
根桥选举动作：
1、刚启动 STP 的时候，每台交换机都认为自己是根桥
2、影响根桥选举的因素：优先级（交换机默认的优先级是 32768）[优先级越小越优先,优先级是 0 的话就是最优先，取值范围是 0~61440]
3、如果优先级一样，那就用 MAC 地址判断优先级(MAC 地址越小越优先)
注：根桥所有参与生成树选举的端口，一定是指定端口。
STP 操作：
选举一个根桥
每个非根交换机选举一个根端口
每个网段选举一个指定端口
阻塞非根、非指定端口
希望一个交换机一定为根桥。怎么办？
修改优先级，优先级改小，优先级为 0，优先级最小的为根桥。
希望一个交换机不能成为根桥，那就将优先级改大。
修改交换机生成树的优先级：
32768 交换机默认优先级 *2 B 类地址总数
65536 B 类地址总数 /2 得到交换机默认优先级
查看开启 stp 后的交换机接口的接口情况：
ROOT--根接口 ALTE--阻塞接口 DEST---指定接口
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修改交换机路径开销：
开销值最小的是根接口，开销值最大的会被堵塞
查看交换机的 BID：
第一行就是桥 ID ，32768 是优先级，后面的就是出厂分配的 MAC 地址
优先级默认是 32768，但是可以修改。多个交换机存在时，优先级相同，则对比 MAC 地址，MAC 地址最小的则是根桥
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Cost 基本概念：
开销（Cost）------从该接口发出的信息到达根的开销
1、每一个激活了 STP 的接口都维护着一个 Cost 值，接口的 Cost 主要用于计算根路径开销，也就是到达根的开销。
2、接口的缺省 Cost 除了与其速率、工作模式有关，还与交换机使用的 STP Cost 计算方法有关。
3、接口宽带越大，Cost 值越小。
4、用户也可以根据需要通过命令调整接口的 Cost。（可以通过命令修改）
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Cost 计算方法：
dot1t=802.1t
dot1q=802.1Q（802 等同于 dot1）
华为设备默认的标准是 IEEE 802.1t 标准，思科设备默认的标准是 IEEE 802.1d 标准（标准可用命令更换）
Cost 三种标准
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接口 Cost 是已经激活了 STP 的接口所维护的一个开销值，该值存在默认值，与接口的速率有关联，并且设备使用不同的算法时，相同的接口速率对应不同的 cost 值。
例：
该交换机使用的是 Dot1T 标准，也就是 IEEE802.1 标准。
在该标准和千兆全双工接口带宽的情况下，计算出带宽是 20000
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根换交换机接口 Cost 计算标准命令：
修改的前提：所有交换机的 Cost 计算标准必须是同类，必须一致，否则无法正常对比各交换机开销，所以，若要修改 Cost 计算标准，则所有交换机都要修改。
（所有交换机保持一样的 Cost 计算标准）修改了一个接口，该接口连接的接口建议一起修改。
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版权声明: 本文为 InfoQ 作者【Python-派大星】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/092b65cf085988f5efedc7229】。文章转载请联系作者。
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