STP，生成树，xSTP，MSTP，多生成树，交换机工作原理，环路的形成
了解环路的形成
交换机的工作原理
交换机接口在接收到数据包时，会检查数据包的源MAC地址和目的MAC地址，然后查询MAC地址表，首先查询MAC地址表是否有记录了源MAC地址和接收数据的接口的对应关系，若没有记录，则将源MAC地址与接收数据的接口进行绑定，记录进MAC地址表，有存在记录，则再查询检查MAC地址表中是否记录了目的MAC地址与接口的对应关系，如MAC地址表存在对应接口关系，则将数据从该接口转发出去，若没有其对应关系，则将该数据从除接受数据的接口外的所有接口都转发出去；
环路出现的原因
如图1和图2中所视，当网络出现三台及三台以上的交换机互相连接的时候，这个时候会就产生一个完整的闭环，如图1，假设LSW1的三号接口接收到一个数据包，而LSW1、LSW2、LSW3的MAC地址表都没有其目的MAC地址的记录，同时网络中没有相应的设备去相应该数据，则会造成这个数据包一直在这三台设备不停的传递，随着这样的数据包积累的越来越多，最终造成网络设备负载过大，链路拥挤，从而网络瘫痪，通信中断；
STP生成树协议
STP可以通过计算设备优先级，链路开销等参数据，将网络中出现的环路将其中的一条链路down掉；
STP常见的三种接口角色：DP，RP，AP
DP（DESI）：指定端口，可以转发数据
RP（ROOT）：根端口，可以转发数据
AP（ALTE）：阻塞端口，无法转发数据（但不影响BDPU报文转发）
常见的链路开销情况
带宽 | STP开销 |
10 Mbit/s | 100 |
100 Mbit/s | 19 |
1 Gbit/s | 4 |
10 Gbit/s | 2 |
STP优先级：取值范围是0～65535， 默认值为32768，配置优先级只可以是4096的倍数，优先级越小越优先；
控制AP端口的方式
常用的控制AP端口的方式是为交换机配置优先级；
环路中交换机数量为单数时
如图，当LSW1、LSW2、LSW3使用的连接介质相同，链路宽带相同时，LSW1的优先级比最低，LSW2其次，LSW3最高，这时LSW1则会被选举为根桥交换机，LSW2和LSW3与LSW1连接的接口（与根桥最近的接口）则时RP接口，这时stp则会将LSW2和LSW3的连接的链路down掉，此时LSW2的优先级比LSW3低，所以LSW3与LSW2连接的接口则是AP口；而其他接口则是DP接口；
总结：在交换机数量为单数时且所有链路开销一致，与根桥交换机距离最远的链路为down状态，比较链路两端设备的优先级，优先级高的设备一端的接口为AP口；
环路中交换机数据为双数时：
如图，LSW1的优先级最低，被选举为根桥，LSW3距离LSW1（根桥）最远，又因为LSW4优先级比LSW2高，所以LSW3与LSW4连接的接口为AP口；
总结：在交换机数量为双数时且所有链路开销一致，AP端口在距离根桥最远的交换机接口上，比较与该交换机相连的两台设备的优先级，优先级高的一端为AP端口；
生成树 && MSTP多生成树
STP一般分为三种：stp普通生成树，rstp快速生成树，mstp多生成树
xSTP一般指rstp和mstp
stp和rstp的异同点
异：收敛速度，rstp相对stp收敛较快
同：都是作用于整台设备，只在网络中形成一个逻辑树，无法配合vlan划分的实现动态负载均衡；只适合在单一的网络结构中；
MSTP
多生成树，即根据网络结构形成多个不同的逻辑树，每一颗逻辑树都相对独立；
mstp可以根据不同的vlan，将不同的vlan划入不同的实例（instance）中，每一个实例即为一颗逻辑树；华为设备默认开启mstp；
一个vlan只可以同时存在在一个实例中；
如图：LSW3只存在vlan 2，LSW4只存在vlan 3，LSW1和LSW2都有vlan 2和vlan 3，同时我们想让LSW1作为vlan2的主网关和vlan3的备份网关，LSW2为vlan3的主网关和vlan2的备份网关，这时我们可以使用MSTP，将vlan2和vlan3分别划入实例1和实例2中，配置LSW1为实例1的根桥（primary），实例2为备份根桥（secondary），LSW2为实例2的根桥（primary），实例1为备份根桥（secondary），这样就可以实现网络的动态负载均衡；
动态负载均衡：即当网络出现节点无法工作的时候，可以根据网络结构，切换通信链路，保证网络可以正常通信；
MSTP常用命令：
进入mstp协议配置视图
stp region-configuration
配置mstp域名
[Huawei-mst-region]region-name [域名]
将vlan放入实例
[Huawei-mst-region]instance [实例id] vlan [vlan-id]
检查当前mstp域配置情况
[Huawei-mst-region]check region-configuration
激活当前的mstp域配置情况
[Huawei-mst-region]active region-configuration
配置实例为根桥或者备份根桥
stp instance [实例id] root [primary | secondary]
配置实例的优先级
stp instance [实例id] priority [优先级]
实验
本篇做mstp相关的配置
其他相关配置：
所有交换机的域配置情况都相同，为节省篇幅长度，故不逐一展示；
[Huawei]stp region-configuration
[Huawei-mst-region] region-name MSTP
[Huawei-mst-region] instance 1 vlan 2 4
[Huawei-mst-region] instance 2 vlan 3 5
[Huawei-mst-region] instance 3 vlan 6 to 7
[Huawei-mst-region] instance 4 vlan 10 20
[Huawei-mst-region] instance 5 vlan 30 40
[Huawei-mst-region] instance 6 vlan 100
[Huawei-mst-region] check region-configuration
Admin configuration
Format selector :0
Region name :MSTP
Revision level :0
Instance VLANs Mapped
0 1, 8 to 9, 11 to 19, 21 to 29, 31 to 39, 41 to 99, 101 to 4094
1 2, 4
2 3, 5
3 6 to 7
4 10, 20
5 30, 40
6 100
[Huawei-mst-region] active region-configuration
Info: This operation may take a few seconds. Please wait for a moment...done.
[Huawei-mst-region]quit
LSW1
[LSW1]stp instance 1 root primary
[LSW1]stp instance 2 root secondary
LSW2
[LSW2]stp instance 1 root secondary
[LSW2]stp instance 2 root primary
SW1
[SW1]stp instance 4 root primary
[SW1]stp instance 6 root primary
SW2
[SW2]stp instance 5 root primary
[SW2]stp instance 6 root secondary
