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生成树协议-原理与机制解析.docx
资料介绍
生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP）
一、STP的产生背景
在企业局域网、数据中心网络等二层交换网络的设计部署中，为了提升网络可靠性、避免单点故障导致整个网络中断，通常会采用冗余链路设计——也就是在网络中部署多条物理链路连接不同的交换设备，当其中一条链路发生故障时，其他链路可以自动接管流量转发，保障网络连通性。
但冗余链路的引入也带来了两个严重问题：广播风暴和MAC地址表震荡。
1. 广播风暴：当一个广播帧进入冗余环路后，交换设备会不断在环路中转发这个广播帧，每一台交换设备都会持续复制转发广播帧，导致广播流量呈指数级增长，迅速占满整个网络带宽，使得正常业务流量无法传输，最终引发网络瘫痪。
2. MAC地址表震荡：由于同一个MAC地址的帧会从不同的端口到达交换设备，交换设备的MAC地址表会频繁更新对应MAC地址的出端口，导致交换设备需要不断消耗CPU资源处理地址表更新，同时也会导致单播帧被错误转发，无法正常传输数据。
生成树协议正是为了解决冗余环路带来的这些问题而诞生的技术，它可以在保证冗余链路存在的前提下，逻辑上阻塞部分冗余端口，把环形网络修剪成无环路的树型网络拓扑，避免广播风暴和地址表震荡的发生；同时当活动链路发生故障时，STP会自动解除阻塞端口，激活冗余链路接管流量转发，继续保障网络连通性。
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