生成樹協議
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- 生成樹協議（Spanning Tree Protocol，STP）
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生成樹協議是一基於OSI網路模型的數據鏈路層（第二層）通訊協定，用作確保一個無迴圈的區域網路環境。通過有選擇性地阻塞網路冗餘鏈路來達到消除網路二層環路的目的，同時具備鏈路的備份功能，又稱擴展樹協定。
- 生成樹協議是由Sun微系統公司著名工程師拉迪亞·珀爾曼博士(Radia Perlman)發明的。
- 1988 年， 珀爾曼在MIT完成了她的電腦博士科學學位。
- 珀爾曼在1993年離開了DEC去了Novell工作， 1997她又加入Sun Microsystems 公司。
- 珀爾曼博士擁有80多個技術發明專利， 其中40多個是在Sun Microsystems 公司發明的。
- 珀爾曼博士被哈佛大學和華盛頓大學聘請為客座教授。
- 珀爾曼博士在數據通信領域的經典著作有:
《Interconnections: Bridges， Routers， Switches，and Internetworking Protocols》
《Network Security: Private Communication in a Public World》
- 珀爾曼博士被授予了許多傑出工程師獎，她被評為20個數據通信領域最有影響力的人之一。
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，生成樹協議定義在IEEE 802.1D中，是一種鏈路管理協議，它為網路提供路徑冗餘同時防止產生環路。為使乙太網更好地工作，兩個工作站之間只能有一條活動路徑。網路環路的發生有多種原因，最常見的一種是有意生成的冗餘 － 萬一一個鏈路或交換機失敗，會有另一個鏈路或交換機替代。
1、利用生成樹演算法、在乙太網絡中，創建一個以某台交換機的某個埠為根的生成樹，避免環路。
2、乙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。
在由交換機構成的交換網路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路功能的丟失。雖然冗餘設計可能消除的單點失敗問題，但也導致了交換迴路的產生，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，在交換網路中必須有一個機制來阻止迴路，而生成樹協議的作用正是在於此。
生成樹協議的演算法過程可以歸納為三個步驟：選擇根網橋、選擇根埠、選擇指定埠。
- （1）選擇根網橋：再全網中選擇一個根網橋
比較網橋的BID值，值越小其優先順序越高。ID值是由兩部分組成的：交換機的優先順序和MAC地址組成的，如果交換機的優先順序相同則比較其MAC地址，地址值越小，其就被選舉為根網橋。
- （2）選擇根埠：在每個非根交換機上選擇根埠
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，則選該埠為根埠。
其次，如果根路徑成本相同，則要比較所在對端交換機BID值，值越小，則其優先順序越高。
最後，比較埠的ID值，該值分為兩部分：埠優先順序和埠編號，值小的被選為根埠。
- （3）選擇指定埠：在每條鏈路上選擇一個指定埠，根網橋上所有埠都是指定埠
首先，比較根路徑成本。
其次，比較埠所在網橋的ID值。
最後，比較埠的ID值。
