理解STP：PVST+配置与生成树原理

"本文档详细介绍了PVST+的配置命令，并结合华为STP协议的相关知识进行解析，包括启用生成树、指定根网桥、修改端口成本和优先级等操作，以及STP的作用、算法和选举过程。" 生成树协议（STP）是一种用于局域网（LAN）的技术，用于消除网络中的循环并创建一个无环的数据传输结构，从而防止广播风暴和网络性能下降。PVST+（Per-VLAN Spanning Tree Plus）是Cisco公司提出的一种增强型STP，它为每个VLAN维护一个独立的生成树实例，提供了更高的网络效率和可用性。 配置PVST+的基本命令如下： 1. **启用生成树**： 在全局配置模式下，使用`spanning-tree vlan vlan-list`命令启用特定VLAN的生成树。例如，`Switch(config)# spanning-tree vlan 10-20`将为VLAN 10到20启用STP。 2. **指定根网桥**： 通过设置网桥优先级，可以指定根网桥。优先级的值必须是4096的倍数。命令为`spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority`。配置primary根网桥，优先级默认为24576（即`Switch(config)# spanning-tree vlan 10 priority 24576`），secondary根网桥的优先级为28672。 3. **修改端口成本**： 可以通过`spanning-tree vlan vlan-list cost cost`命令调整端口成本，这会影响生成树算法计算根路径成本时的依据。例如，`Switch(config-if)# spanning-tree vlan 10 cost 19`将端口的路径成本设置为19。 4. **修改端口优先级**： 使用`spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority`命令来改变端口的优先级，影响根端口和指定端口的选举。例如，`Switch(config-if)# spanning-tree vlan 10 port-priority 128`会将该端口的优先级设为128。 STP的工作机制主要包括三个步骤： 1. **选择根网桥**： 每个网桥都会计算自己的网桥ID（BID），由网桥优先级（2字节，默认32768，可配置范围0-65535）和MAC地址（6字节）组成。优先级最小且MAC地址最早的网桥被选为根网桥。 2. **选择根端口**： 在非根网桥上，每个端口都会计算到达根网桥的最小根路径成本，结合对端网桥ID和端口ID，选择根路径成本最低、网桥ID最小、端口ID最小的端口作为根端口。 3. **选择指定端口**： 在每个网段上，STP会选择一个到根网桥成本最低的指定端口，用于转发数据。 举例来说，在一个拓扑中，网桥SW2因为其较低的网桥ID（优先级+MAC地址）被选为根网桥。在非根网桥如SW1和SW3上，通过比较到根网桥的路径成本，选择成本最低的端口作为根端口。路径成本与链路带宽有关，通常10Mbps链路的成本为19，100Mbps为4，1Gbps为2等。 STP的这些功能确保了网络的稳定性和可靠性，避免了广播风暴，并提供了备份路径以应对链路故障。了解和正确配置PVST+对于优化网络性能和保证业务连续性至关重要。