BPDU报文（传统STP）

BPDU字段包含的信息：

Protocol ID 　　协议ID

Version　　　　STP版本（三种）

STP（802.1D）传统生成树　　  值为0

RSTP（.1W）快速生成树    值为2

MSTP（.1S）多生成树　　　 值为3

Message Type   消息类型（常见的两种）

   配置BPDU：负责建立，维护STP拓扑     

   TCN BPDU：传达拓扑变更　　　　　　  

Root ID　　　　根桥ID

Cost of Path　  路径开销

Bridge ID　　    桥ID

Port ID　　　　 端口ID

Message Age    当前消息年龄（STP每经过一台交换机，该字段+1，同步不同位置的设备根桥超时）

Max Age           最大消息年龄（超过则代表根桥故障）

Hello Time　　  问候时间（根桥通过不断发送STP维持自己的地位，Hello time 是发送的间隔时间）

Forward Delay   端口从listening -> learning  或 learning -> forwarding 的转态需要时间

STP 选举流程：

.选举根桥

.非根交换机选举根端口

.每个线路选举指定端口

.阻塞非根，非指定端口

选举根桥，根端口，指定端口，阻塞端口都以下面的规则来选，都是越小越好

这些信息在BPDU中都有。

比较规则：

.bridge ID： 　　优先级（默认32768） + MAC地址

2.Cost路径开销：   根据接口带宽比例计算

3.port ID：　　　　优先级 （默认128）+ 端口号

根桥选举：

1.选根桥：每个交换机假设自己为根，互相发送BPUD报文，然后通过比较规则竞选根桥

2.选根端口：每个交换机根据接收由根桥发送的BPDU中的开销来选举根端口（最优路径），交换机接收累加开销，转发不累加

3.选指定端口：每条链路根据比较规则来选出指定端口，每条链路必须有指定端口。

4.选阻塞端口：除了根端口，指定端口，剩下的为阻塞端口

下面是华为设备STP  的配置BPDU

从这里可以分析出，该端口的端口号是2，据开销20000可知千兆口，所以为G0/0/2

很明显该端口所属的交换机不是根桥，并且是根桥的邻居。BPDU类型是配置BPDU。

下面看下当某条链路断开时，发生了拓扑变化的BPDU报文

比如有一台交换机，一个端口为根端口，另一个为阻塞端口。如果根端口被关闭了

那么阻塞端口会发送一个拓扑变更BPDU的报文给相邻的交换机，这个BPDU类型为：TCN

而相邻的交换机会向这个阻塞端口发送一个确认拓扑变更的BPDU，这样阻塞端口就知道自己的消息被收到并将会传达。

这个BPDU类型为 TCA，同时相邻的交换机就会把继续把 TCN 向根端口方向转发，之后也会收到上层交换机发来的TCA确认接收报文

如果根桥收到了这个由阻塞端口传来的TCN，便会下发拓扑变更BPDU其类型为TC，每台收到此TC报文的交换机都会将自己的MAC缓存表刷新或减低过期时间。

然后再向下传达这个TC报文。

看下下面的拓扑图

在交换机 LSW5中 GE0/0/1原本为阻塞状态，GE0/0/0为根端口

但是有一天GE0/0/2端口down掉了

如果没有上述的拓扑变更BPDU的话，那么会发生如下情况

client6 发送 数据 给 client4

缓存表里client6的mac地址对应的却是GE0/0/2的接口（已经down掉了）

这样导致client6无法与外界通信，除非要等mac缓存表的过期时间300s也就是5min

这个时间实在太长了，解决的办法就是发送拓扑变更给根桥，根桥同意变更后向下发送

TC BPDU，所有收到此报文的交换机都把MAC缓存表刷新或减少过期时间来避免收敛速度慢

与根桥的直连链路发生故障

LSW8交换机上的G0/0/1为根端口，G0/0/2为指定端口，

G0/0/1发生故障后，G0/0/2会的端口角色会编程根端口

当是状态要从 listening->learning->forwarding需要30秒的时间

与根桥的非直连链路发生故障

在LSW8中GE 0/0/1为根端口，因为HUB集线器与根设备的线down掉了

所以LSW8 会在Max Age 的时间内不能收到根桥发送的BPDU，于是他会以

自身为根桥向周围发送 BPDU，当LSW9收到两边的BPDU则会对比，发现LSW7

才适合做根桥，于是又会通知LSW8，这样GE0/0/3就会转变成根端口。

所用的时间为50s（MAX Age +Forward Delay）