扼杀网络中的环路：STP、RSTP、MSTP）

STP、RSTP和MSTP是三种不同的生成树协议，它们的主要目的是防止网络中的环路。

扼杀网络中的环路：STP、RSTP、MSTP

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1、定义：STP是一种用于在局域网中消除环路的协议，通过阻塞冗余链路来确保网络的稳定运行。

2、工作原理：

STP通过选举一个根桥（Root Bridge）来管理整个网络拓扑结构。

STP使用网桥协议数据单元（BPDU）进行通信，并使用一种称为生成树算法（STA）的算法来确定每个端口的状态。

STP将网络划分为多个生成树，每个生成树都包含一个根桥和一组指定端口。

3、端口状态：

阻塞状态（Blocking）：该端口不参与数据传输，也不接收BPDU。

监听状态（Listening）：该端口开始监听BPDU，但不转发任何数据包。

学习状态（Learning）：该端口学习MAC地址，但不转发任何数据包。

转发状态（Forwarding）：该端口可以转发数据包。

4、生成树的选择：

STP选择根桥的方式是通过比较每个网桥的BID（桥标识符）。

BID由网桥优先级和网桥MAC地址组成。

5、生成树的维护：

STP使用定时器来定期发送BPDU，以检测拓扑变化。

如果网络拓扑发生变化，STP会重新计算生成树，并更新端口状态。

1、定义：RSTP是STP的升级版本，它提供了更快的收敛时间和更好的性能。

2、工作原理：

RSTP通过快速收敛机制来减少拓扑变化时的收敛时间。

RSTP使用802.1w标准，支持多路径传输和快速修复功能。

3、端口角色：

RSTP引入了新的端口角色，包括替代端口（Alternate Port）、备份端口（Backup Port）和共享端口（Shared Port）。

4、快速修复：

当链路故障恢复时，RSTP可以通过快速修复机制来重新建立连接，而不需要等待整个生成树的重新计算。

5、收敛时间：

RSTP的收敛时间比STP更短，通常在几秒内完成。

1、定义：MSTP是一种扩展STP和RSTP的协议，可以在多个VLAN之间提供无环路的通信。

2、工作原理：

MSTP将多个生成树实例映射到不同的VLAN上，每个生成树实例独立运行。

MSTP使用VLAN映射表来确定每个VLAN对应的生成树实例。

3、VLAN映射表：

VLAN映射表是一个数据库，用于存储VLAN与生成树实例之间的映射关系。

4、MSTP的特点：

MSTP支持多个生成树实例，可以提高网络的可靠性和可伸缩性。

MSTP可以在不同VLAN之间实现无环路的通信，避免广播风暴和环路问题。

5、MSTP的配置：

MSTP的配置包括创建生成树实例、配置VLAN映射表等步骤。