STP的各种状态及状态转换

# 1. 介绍Spanning Tree Protocol（STP）

## 1.1 什么是STP？
Spanning Tree Protocol（STP）是一种网络协议，用于防止桥接网络中的环路，并确保数据在网络中传输时不会出现冗余的路径。

## 1.2 为什么需要STP？
在桥接网络中，如果存在环路，数据包可能会在网络中不断循环，导致网络拥堵和数据包丢失。STP可以通过选择一条主干路径，关闭其他冗余路径，从而解决这个问题。

## 1.3 STP的基本原理
STP的基本原理是选择一台交换机作为根交换机，然后通过确定最短路径到根交换机的方式关闭多余的端口，以构建一个无环路的树形拓扑结构。STP使用BPDU（Bridge Protocol Data Unit）进行信息交换，确定根交换机，并根据端口的状态进行路径的开闭。

# 2. STP的状态及状态转换概述

STP（Spanning Tree Protocol）是一种网络协议，旨在防止网络中出现环路，确保网络拓扑结构的稳定和可靠性。在STP中，存在不同的状态和状态转换规则，以确保网络中的数据传输是有效的且不会导致循环。本章将介绍STP中的状态及状态转换概述。

### 2.1 树状态
在STP中，有三种可能的树状态，分别为：
- 1. 未知状态：当交换机开机时或刚刚连接到网络时，会处于未知树状态。
- 2. 拓扑改变状态：当网络拓扑发生改变时，交换机会进入拓扑改变状态，此时会进行拓扑重计算。
- 3. 稳定状态：当交换机确定网络拓扑结构保持稳定时，会稳定在一个状态中，保持数据转发。

### 2.2 端口状态
STP中的端口状态包括以下几种：
- 1. Disabled（禁用）：端口被关闭，不参与数据转发。
- 2. Blocking（阻塞）：端口阻塞数据转发，但仍监听网络中的BPDUs。
- 3. Listening（监听）：端口监听网络中的BPDUs，准备进入学习状态。
- 4. Learning（学习）：端口学习网络中各个MAC地址的位置。
- 5. Forwarding（转发）：端口开始正常转发数据帧。

### 2.3 STP的状态转换规则
STP的状态转换遵循一定的规则，如下：
- 1. 从Disabled到Blocking状态，端口状态必须经过Blocking状态。
- 2. 从Blocking到Listening状态，端口必须监听到指定数量的BPDUs。
- 3. 从Listening到Learning状态，端口必须监听到指定数量的BPDUs且计时器超时。
- 4. 从Learning到Forwarding状态，端口必须学习到所有MAC地址的位置。

以上是STP状态及状态转换的概述，接下来将详细介绍各种状态的具体内容及转换规则。

# 3. STP的各种状态详解

STP定义了五种端口状态，每个状态都有其特定的作用和行为，理解这些状态对于理解STP的运行机制至关重要。

#### 3.1 Disabled状态

Disabled状态表示端口被管理员关闭，不参与STP计算，不发送任何BPDU。端口不转发数据帧，对于用户数据不起作用。端口只能通过手动配置为其他状态，不能自动转换到其他状态。在Disabled状态下的端口是完全关闭的状态。

#### 3.2 Blocking状态

在Blocking状态下，端口虽然仍然不转发数据帧，但是会接收BPDU帧，用于STP计算。端口不会学习MAC地址，也不会将数据帧转发到其他端口。Blocking状态是STP收敛时临时的状态，在该状态下端口会等待一段时间（最长20秒）以确保网络拓扑收敛后才会进入Listeni