生成树协议产生的背景，为什么需要生成树，生成树协议是如何工作的

生成树协议是为了解决网络中的环路问题而产生的。在一个数据通信网络中，如果存在环路，数据包将会无限地在环路中循环，导致网络拥塞、数据丢失等问题。生成树协议的作用就是消除网络中的环路，保证数据通信的稳定性和可靠性。

生成树协议通过选举一个根节点，并根据每个节点到根节点的距离（也称为路径代价）来建立一棵树形拓扑结构，从而消除环路。在生成树协议中，常用的协议有STP（Spanning Tree Protocol）和RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）。

STP是一种比较老的生成树协议，在网络拓扑发生变化时，生成树需要重新计算，这会导致网络中断。而RSTP则是STP的改进版，能够更快地适应网络拓扑变化，提高网络的可用性。RSTP在构建生成树的过程中，采用了端口状态机和端口优先级的概念，能够更加灵活地控制生成树的构建和维护。

总之，生成树协议是为了保证网络的可靠性、稳定性和高可用性而产生的，它通过消除网络中的环路，建立一棵树形拓扑结构，使得数据包能够在网络中正常传输。