spanning tree协议简介

在局域网中，为了提升网络的可用性，通常会添加冗余链路。不过，这些冗余链路可能会导致帧在网络中无限循环，除非采取某种措施来消除这种循环现象，比如关闭某些链路。为了解决帧循环的问题，就引入了生成树协议（STP）。

需要生成树结构的原因： 

请考虑以下场景：有3个交换机，每个交换机上各连接了一个用户。

Arvind向局域网发送了一个广播帧。由于交换机的工作原理，来自其他端口（Gi0/1和Gi0/2）的帧都会被发送出去，但接收端口（Fa0/3）则不会收到这些帧。 现在，这个帧会被发送到SW2。而SW2也会从Gi0/2和Fa0/2端口发送出相应的帧。 SW1通过其Gi0/1端口接收到了一个帧。 SW1也会继续广播帧数据，而该帧数据随后会被传递给SW3。如此一来，帧数据的广播过程就会持续下去。 请记住，这个帧的传输方向也是从SW3出发，通过Gi0/1端口进行传输的。 上述提到的帧循环现象，其实发生在SW3的Gi0/2端口上。 可以想象，当那个网络中的小型局域网被该帧所淹没时的情况。 这种在局域网中不断循环出现的帧现象，被称为“广播风暴”。 这种循环出现的帧结构会导致以下三个问题：

1. MAC表不稳定——由于帧在局域网中不断循环，交换机的MAC表会频繁发生变化。这种循环会导致MAC表中的条目出现错误，从而使得帧的传输也变得不正确。
2. 广播风暴在局域网中，帧被反复转发会导致链路的低效使用。
3. 多帧传输循环处理的一个非常严重的负面影响是：同一帧会被多次复制到主机中。这一过程会导致主机出现混乱的情况。

Spanning Tree协议究竟起到了什么作用呢？

生成树协议通过将交换机的端口设置为转发模式或阻塞模式，从而防止帧在局域网内循环。 处于转发状态的接口（交换机的端口）仍然可以正常工作。而处于阻塞状态的接口则不会处理任何接收到的帧数据，只会处理STP消息以及其他重要的开销信息。 “Blocking Interfaces”功能不会学习MAC地址，也不会转发帧或处理接收到的帧。 现在，如果我们再次考虑上述情景，即SW3的Gi0/2接口处于阻塞状态的情况。

• 阿文德将那个框架发送到了SW3那里。
• SW3仅将帧转发到Gi0/1端口，因为Gi0/2端口处于阻塞状态。
• 现在，SW1接收到帧后，会将该帧转发到Fa0/1和Gi0/1接口上。
• SW2接收到该帧后，将其转发到Fa0/2和Gi0/1接口上。
• SW3会在Gi0/2接口上接收该帧，但由于该帧处于阻塞状态，因此SW3会忽略该帧。

通过使用STP技术，就可以避免帧在局域网内循环的问题。