生成树STP之我见

本来想直接想直接写stp测试，但其实其功能还是比较实用的，整理的时候发现内容还是比较多的，所以先做个简单的知识梳理
1.STP全称是spanning-tree protocol。stp协议是一个二层的链路管理协议，作用是提供链路冗余，防止网络产生环路，本质是实现交换机网络中的链路备份和负载的分担。简单的理解就是消除第2层环路。
2.BPDU字段介绍

各个字段有什么用呢
协议号和版本号：0 表面是stp协议（还有rstp，mstp）
BPDU类型：表示的是配置BPDU还是TCN的BPDU
标志域：第一位和最后一位被用来表示是拓扑变更帧还是拓扑变更确认帧
路径开销：到根桥的路径成本
根网桥ID：8个字节，由2个字节优先级和6个字节mac地址构成，默认优先级是32768，最大是65535
端口ID：由优先级+端口号组成
消息老化时间
最大老化时间：消息存活时间
hello：默认2s
转发延迟：默认15s
3.拓扑形成
第一步选根网桥：看网桥ID，先比较交换机优先级，如果相等在比较交换机mac，小的为根桥；
第二步选根端口：先比较cost值，如果cost相等，比较发送BPDU的桥ID，如果此桥ID相等，再比较发送BPDU的端口ID，小的为根端口（一个交换机有且只有一个根端口）；
第三步选指定端口：1）与根端口直接相连的口都为指定端口，2）根桥的所有端口都为指定端口，3）剩下的口按照根端口的选择方式进行选择；
第四步非指定端口：除了根端口，指定端口的口都是非指定端口；
整个过程结束环境拓扑就形成了。。。
总结一句 根端口是接收BPDU，指定端口是发送BPDU或者是转发BPDU
4.小概念说明
1）BPDU类型：configuration还是TCN
  configuration BPDU：类型号是0X00
  TCN BPDU：0X80
因为STP在交换机运行交换信息就是靠BPDU实现的，间隔2秒，以组播的方式发送。configuration BPDU是从根端口接收到的，不会主动发给根桥；
TCN BPDU是一台交换机发送拓扑改变时从根端口发送到根桥，无论哪台交换机接收到TCN BPDU包必须给一个回复，由指定端口发送一个TCA为1（表示是对TCN BPDU的回复）的configuration BPDU包，最后TCN BPDU到达根桥，根桥也会进行回复发送一个TC为1（1表示拓扑有变化，0表示无）的configuration BPDU包，传遍整个网络，这样所有交换机就会知道拓扑变化。
2）STP3个定时器
Hello time：数值范围从1秒到10秒。是指根桥向其它所有交换机发出BPDU数据包的时间间隔，用于交换机检测链路是否存在故障。
Age time：数值范围从6秒到40秒。如果在超出老化时间之后，还没有收到根桥发出的BPDU数据包，那么交换机将向其它所有的交换机发出BPDU数据包，重新计算生成树。
forward time：数值范围从4秒到30秒。是指交换机的端口状态迁移所用的时间。