STP（跨越 樹 協(xié)議）生成樹協(xié)議是生成樹協(xié)議的簡稱。這個協(xié)議可以用來在網(wǎng)絡中建立樹形拓撲，消除網(wǎng)絡中的環(huán)路，通過一定的方法實現(xiàn)路徑冗余，但不是必須的。生成樹協(xié)議適用于所有制造商網(wǎng)絡設備，它在配置和功能強度上不同，但其原理和應用效果是一致的。

STP的基本原理是通過在交換機之間傳遞特殊的協(xié)議消息，網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元（Bridge   Protocol   Data   Unit, BPDU for short）確定網(wǎng)絡的拓撲結構。有兩種BPDU，配置BPDU（Configure  BPDU）和TCN BPDU。前者用于計算無環(huán)生成樹，后者用于在二層網(wǎng)絡拓撲發(fā)生變化時，縮短MAC條目的刷新時間（從默認的300秒縮短到15秒）

跨越 樹 協(xié)議(STP)在IEEE802.1D文檔中定義。該協(xié)議的原理是按照樹形結構構建網(wǎng)絡拓撲，消除網(wǎng)絡中的環(huán)路，避免由于環(huán)路的存在而導致的廣播風暴。

跨越 樹 協(xié)議(STP)基本思想是遵循'樹'網(wǎng)絡拓撲結構，樹的根是一個稱為根橋的橋設備，根橋的建立是由交換機或網(wǎng)橋的BID決定的（Bridge ID）當然，BID最低的設備成為第二層網(wǎng)絡中的根橋。BID由網(wǎng)橋優(yōu)先級和MAC地址組成，不同廠商的設備網(wǎng)橋優(yōu)先級的字節(jié)數(shù)可能不同。從根橋開始，一步步形成一棵樹根橋定期發(fā)送配置的BPDU，非根橋接收配置的BPDU，刷新最佳BPDU并轉發(fā)。這里的最佳BPDU是指當前根橋發(fā)送的BPDU。如果接收到較低的BPDU（新接入的設備將發(fā)送BPDU，但其BID大于當前根橋的BID）接收到較低BPDU的設備會將自己存儲的最佳BPDU發(fā)送給新接入的設備，以通知當前網(wǎng)絡中的根橋；如果收到的BPDU更好，將重新計算生成樹拓撲。當非根橋從上次收到最佳BPDU起具有最長的服務壽命時（Max Age，默認20s）當未收到最佳BPDU時，端口將進入偵聽狀態(tài)，設備將生成TCN BPDU并從根端口轉發(fā)從指定端口接收TCN3356BPDU的上級設備將發(fā)送確認，然后將TCN3356BPDU發(fā)送給上級設備這一過程將一直持續(xù)到根橋，然后根橋將在隨后發(fā)送的BPDU配置中攜帶一個標志，表示拓撲結構已發(fā)生變化，網(wǎng)絡中的所有設備都會收到該信息。整個收斂時間約為50s。

生成樹協(xié)議的主要應用是避免局域網(wǎng)中的單點故障、網(wǎng)絡環(huán)路，解決環(huán)形以太網(wǎng)網(wǎng)絡問題“廣播風暴”問題，從某種意義上來說，是一種網(wǎng)絡保護技術，可以消除由于錯誤或意外造成的循環(huán)連接。STP還提供了為網(wǎng)絡提供備份連接的可能性，可以配合SDH保護形成以太環(huán)網(wǎng)的雙重保護。新的以太網(wǎng)單板支持IEEE 802.1d標準和IEEE 802的生成樹協(xié)議STP.1w指定的快速生成樹協(xié)議RSTP，收斂速度可以達到1s。

但是由于協(xié)議機制本身的限制，STP保護比較慢（甚至1s的收斂速度也可以 不滿足運營商級的要求）如果在城域網(wǎng)中使用STP技術，用戶網(wǎng)絡的動蕩會引起運營商網(wǎng)絡的動蕩。目前在MSTP 環(huán)網(wǎng)中，由于SDH保護的倒換時間比STP協(xié)議的收斂時間快得多，所以系統(tǒng)仍然采用SDH 3356 ms-春季或SNCP，一般切換時間小于50ms。但是在測試過程中，有些以太網(wǎng)業(yè)務的切換時間是0或者小于幾毫秒，因為里面有很大的緩存。SDH保護倒換動作對MAC層是不可見的。這兩個級別的保護可以協(xié)調它們的工作“拖延時間”hold-off）一般不會出現(xiàn)多次重排的問題。

L3L4交換已經(jīng)非常成熟。交換技術在互聯(lián)網(wǎng)中的應用也越來越廣泛，全交換網(wǎng)絡已經(jīng)非常普遍。在這些網(wǎng)絡中，VLAN的使用至關重要。

VLAN是基于功能的、計劃組、按應用等進行邏輯劃分的交換網(wǎng)絡。與用戶的物理位置無關。例如，幾個終端可以形成一個部分，其中可以包括工程師或財務人員。當終端的實際物理位置相似時，可以形成局域網(wǎng)（LAN）如果它們在不同的建筑物中，它們可以通過VLAN聚合在一起。同一個VLAN的端口可以接受VLAN的廣播數(shù)據(jù)包。但是其他VLAN的港口可以 I don我不接受。

1、網(wǎng)絡容錯能力不強；

2、消息很容易在環(huán)形網(wǎng)絡中無限增殖和循環(huán)；

3、不利于VLAN實現(xiàn)流量負載均衡，生成樹協(xié)議運行生成樹算法(STA)生成樹算法非常復雜，但其過程可以概括為以下三個步驟：

1）選擇根網(wǎng)橋

2）選擇根端口

3）選擇指定端口

關于選擇根網(wǎng)橋：根網(wǎng)橋的選擇基于網(wǎng)橋ID，網(wǎng)橋ID由網(wǎng)橋優(yōu)先級和網(wǎng)橋MAC地址組成。網(wǎng)橋的默認優(yōu)先級是32768.Use the display  mac-address-表中，前面顯示的MAC地址是計算中使用的MAC地址。ID值小的網(wǎng)橋為根網(wǎng)橋，優(yōu)先級相同時，MAC地址小的網(wǎng)橋為根網(wǎng)橋。

關于選擇根端口：每臺非根交換機選擇一個根端口。選擇順序為：到根橋的最低根路徑開銷→發(fā)送BPDU的網(wǎng)橋ID越小→端口ID越小。端口ID由端口優(yōu)先級和端口號組成。默認端口優(yōu)先級是128。

關于選擇指定端口：在每個網(wǎng)段上選擇一個指定端口。選擇順序為：根路徑開銷低→發(fā)送BPDU的交換機的網(wǎng)橋ID值低→該端口的ID值低。另外，根橋的接口都是指定端口，因為根橋上端口的根路徑開銷是0。

拓撲收斂緩慢當網(wǎng)絡拓撲發(fā)生變化時，生成樹協(xié)議需要50-完成拓撲收斂需要52秒。

不能提供負載均衡的功能。當網(wǎng)絡中存在環(huán)路時，生成樹協(xié)議只是簡單地阻塞環(huán)路，使鏈路無法轉發(fā)數(shù)據(jù)包，浪費網(wǎng)絡資源。

生成樹協(xié)議運行生成樹算法（STA）生成樹算法非常復雜，但其過程可以歸納為以下三個部分。

1）選擇根網(wǎng)橋

2）選擇根端口

3）選擇指定端口（還有叫轉發(fā)端口的書）

根橋的選擇基于交換機的網(wǎng)橋優(yōu)先級，它是生成樹算法中用來衡量網(wǎng)橋優(yōu)先級的十進制數(shù)，取值范圍為0 ~ 65535.默認值為32768，網(wǎng)橋ID=網(wǎng)橋優(yōu)先級網(wǎng)橋MAC地址，共8個字節(jié)。因為交換機的網(wǎng)橋優(yōu)先級是默認的，所以在根橋的選舉中一般會比較網(wǎng)卡MAC地址的大小，選擇較小的MAC地址作為根橋。