2层环路导致的问题：
1、广播风暴，交换机转发BUM报文的机制导致，数据帧没有防环机制。
B：Boardcost
U：未知的DMAC单播帧
M：组播
2、Mac地址表震荡，生成错误MAC地址表项，导致转发出现错误。
3、重复数据帧接收，如果存在大量的广播帧，导致网络性能下降甚至不可用，终端设备也会消耗大量CPU资源处理广播。
STP操作：
（1）在一个广播域中有且只有一个根桥
（2）每个非根交换机选举一个根端口
（3）每个网段(冲突域)选举一个指定端口（网段：交换机连接的每个链路都是一个网段）。
（4）阻塞非根、非指定端口。
标准STP（802.1D） -- Block Port
华为STP -- AP；AP源之于RSTP
STP协议的所有角色都是比较BPDU的参数选举出来的
STP定义每个交换机都有一个BID来标识自己。
BID = priority + mac
Pri默认值：32768
Pri取值有两种标准：
（1）0-65535
（2）0-61440 华为采用0-61440，但pri取值必须是4096的倍数
stp priority xxx 修改stp优先级
ROOT桥：发送最好BPDU的交换机
RP（根端口）：非根桥上接收最好BPDU的端口
DP（指定端口）：链路上发送最好BPDU的端口
AP（备用端口）：既不是根端口也不是DP的端口，被block。
DP端口要么对着RP，要么对着AP。
BPDU中四个选举参数：
RID：根桥的BID
RPC：
对于根桥来说，RPC永远等于0；
对于非根桥来说RPC是自己根端口到根桥的路径开销之和。
BID：交换机自身的BID
PID：由端口优先级+端口ID组成，优先级的取值为0-240，默认值128，取16的倍数。
最好BPDU的选举机制：
1、比较RID，RID越小越优
2、如果RID相同，则比较RPC路径和，越小越优
3、如果RPC路径和相同，则比较BID，越小越优
4、BID相同，则比较PID，越小越优
5、如果PID相同，则比较自身PID（特殊场景下）
非根桥根据根端口的配置消息计算DP端口的配置消息。
DP对端要么是RP要么是AP
RP对端一定是DP
STP端口状态：
1、forwarding：转发状态，学习MAC地址表，处理BPDU
2、learning：不转发数据，学习MAC地址，处理BPDU
3、listening：不转发数据，不学习MAC地址，处理BPDU
4、blocking：不转发数据，不学习MAC地址，处理BPDU
5、disable：接口被禁用
稳定STP网络只有两种状态，即forwarding和blocking
一个blocking状态的RP或者DP，至少需要30s进入到转发状态。
生成树故障恢复：
1、非根桥的RP失效，并存在AP时，AP成为新的RP，并经历30s进入转发状态。
2、非根桥的RP失效，但不存在AP时，此时交换机认为自己失去了到根桥的所有路径。
于是该交换机将自身作为根桥，发送以自己为根的BPDU。下游交换机需要等待20s将之前的BPDU老化，再处理该BPDU，此时需要50s恢复网络。
---- 次级BPDU的处理机制
第1种情况：
RP失效，存在AP，AP会立即选举新的RP
Blocking—>forwarding需要30s，网络恢复
第2种情况：
当交换机B的RP失效，交换机B发现自己没有端口接收根桥的BPDU；
交换机B以自己为根，发送次级BPDU，下游交换机的AP端口，不会立即处理，
而是等待之前根桥BPDU失效（老化时间20s），20s过后处理这个次级BPDU，
AP端口会成为新的DP端口，blocking-->forwarding：30s，
共50s才会恢复正常。
STP协议MAC地址表刷新机制：
当交换机收到TC BPDU后将自身所有端口（边缘端口除外）的MAC地址表的老化时间强制设置为15s。
TC BPDU会持续由根桥发送35s的时间。
边缘端口标准生成树协议是不支持的，但是华为的STP协议支持边缘端口的设置。
stp edged-port enable
STP协议最早认为任何端口进入到forwarding状态或者进入disable状态时认为STP拓扑发生变化。
后来STP协议对拓扑发生变化的定义做出了优化：
1、当端口进入到forwarding状态，边缘端口除外
2、RP失效或RP进入到forwarding状态
3、DP端口失效不认为拓扑发生变化
STP BPDU：
(1)配置BPDU
TCA 配置BPDU
TC 配置BPDU
(2)TCN BPDU
TCA = 0, TC = 0 配置BPDU
TCA = 1， TC = 0 TCA 配置BPDU
TCA = 0， TC = 1 TC 配置BPDU
STP协议当接口up并过渡到forwarding状态，会发生TCN BPDU，
逐跳传给根桥，上游向下游发送TCA=1，TC=1的配置BPDU，用于确认TCN，并将TCN逐跳传给根桥。
根桥在接收到TCN的端口上回送一个TCA=1，TC=1的配置BPDU，用于确认TCN，并通知网络拓扑发生变化。
配置BPDU，在其他端口上则发送TCA=0，TC=1的配置BPDU。
BPDU重要字段：
Message age：已经存在的时间，根桥发出的为0，逐跳加1
Max age：最大年龄，默认20s
--当message age到达max age则认为该BPDU失效
Hello time：发送BPDU的周期性时间，默认2s发一次
Forward delay：
（1）确定监听和学习状态所需的时间
（2）收到TC BPDU后MAC地址老化时间
华为STP，根桥发送配置BPDU，非根桥也可以主动发送BPDU。
华为STP协议引入了大量RSTP的特点：
1、非根桥可以主动发送BPDU
2、收到次级BPDU立即老化
3、引入了边缘端口
为什么在监听和学习状态需要forward delay的等待时间：
监听状态15s是避免STP协议在收敛过程中产生临时环路，让BPDU有足够的时间在整个网络进行传递。
监听状态期间，MAC地址表受TC BPDU的影响会进行提前老化，清除错误的MAC地址信息，导致错误的MAC地址老化也导致空闲MAC地址老化，
如果此时要转发数据帧就会导致大量未知DMAC的单播帧泛洪的现象，影响网络性能。那么牺牲15s的时间，设计出学习状态能让交换机在此期间重新构建正确的MAC地址表项，减少单播帧在STP收敛期间产生大量的泛洪行为。
STP的弊端：
STP协议的收敛是完全依赖计时器完成的，收敛速度慢，为了解决临时环路和收敛期间单播帧泛洪，需要等待30s；
STP(802.1d)/RSTP(802.1w)是单生成树协议，在存在多个VLAN的网络中，所有VLAN共享一棵树，导致链路利用率不高。
可能会产生部分vlan不通的情况。
为了解决STP的收敛慢，开发出了RSTP
为了解决RSTP单树弊端，开发出了MSTP
RSTP针对STP的优化。
P/A机制，在点到点全双工的链路上让DP和RP端口快速进入到转发状态，同时也不会产生临时环路。
P/A机制协商前提：
1、DP端口处于Discarding
2、点到点全双工链路
3、DP端口对端是RP端口
