stp在计算时的优先级向量是什么？
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1.1.3 STP的拓扑计算过程
STP的拓扑计算过程如下：设备通过比较不同端口收到的BPDU报文的优先级高低，选举出根桥、根端口、指定端口，完成生成树的计算，建立对应的树形拓扑。
1. 初始状态
各设备的各端口在初始时会生成以本设备为根桥的BPDU，根路径开销为0，指定桥ID为自身设备ID，指定端口为本端口。
2. 选择根桥
网络初始化时，需要在网络中所有的STP设备中选择一个根桥，根桥的选择方式有以下两种：
· 自动选举：网络初始化时，网络中所有的STP设备都认为自己是“根桥”，根桥ID为自身的设备ID。通过交换BPDU，设备之间比较根桥ID，网络中根桥ID最小的设备被选为根桥。
· 手工指定：用户手工将设备配置为指定生成树的根桥或备份根桥。
¡ 在一棵生成树中，生效的根桥只有一个，当两台或两台以上的设备被指定为同一棵生成树的根桥时，系统将选择MAC地址最小的设备作为根桥。
¡ 用户可以在每棵生成树中指定一个或多个备份根桥。当根桥出现故障或被关机时，如果配置了一个备份根桥，则该备份根桥可以取代根桥成为指定生成树的根桥；如果配置了多个备份根桥，则MAC地址最小的备份根桥将成为指定生成树的根桥。但此时若配置了新的根桥，则备份根桥将不会成为根桥。
3. 选择根端口和指定端口
根端口和指定端口的选择过程如表1-3所示。
表1-3 根端口和指定端口的选择过程
步骤 | 内容 |
1 | 非根桥设备将接收最优BPDU（最优BPDU的选择过程如表1-4所示）的那个端口定为根端口 |
2 | 设备根据根端口的BPDU和根端口的路径开销，为每个端口计算一个指定端口BPDU： · 根桥ID替换为根端口的BPDU的根桥ID； · 根路径开销替换为根端口BPDU的根路径开销加上根端口对应的路径开销； · 指定桥ID替换为自身设备的ID； · 指定端口ID替换为自身端口ID。 |
3 | 设备将计算出的BPDU与角色待定端口自己的BPDU进行比较： · 如果计算出的BPDU更优，则该端口被确定为指定端口，其BPDU也被计算出的BPDU替换，并周期性地向外发送； · 如果该端口自己的BPDU更优，则不更新该端口的BPDU并将该端口阻塞。该端口将不再转发数据，且只接收不发送BPDU。 |
当拓扑处于稳定状态时，只有根端口和指定端口在转发用户流量。其他端口都处于阻塞状态，只接收STP协议报文而不转发用户流量。
表1-4 最优BPDU的选择过程
步骤 | 内容 |
1 | 每个端口将收到的BPDU与自己的BPDU进行比较： · 如果收到的BPDU优先级较低，则将其直接丢弃，对自己的BPDU不进行任何处理； · 如果收到的BPDU优先级较高，则用该BPDU的内容将自己BPDU的内容替换掉。 |
2 | 设备将所有端口的BPDU进行比较，选出最优的BPDU |
BPDU优先级的比较规则如下：
· 根桥ID较小的BPDU优先级较高；
· 若根桥ID相同，则比较根路径开销：将BPDU中的根路径开销与本端口对应的路径开销相加，二者之和较小的BPDU优先级较高；
· 若根路径开销也相同，则依次比较指定桥ID、指定端口ID、接收该BPDU的端口ID等，上述值较小的BPDU优先级较高。
一旦根桥、根端口和指定端口选举成功，整个树形拓扑就建立完毕了。
- 2021-06-29回答
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• STP 消除环路的思想：
○ 将网络拓扑修剪为树形
○ 选择树根节点ROOT；
○ 确定最短路径；
○ 阻塞冗余链路。
• 桥ID :
○ 用于在STP 中唯一的标识一个桥。
○ 桥ID：【桥优先级：2字节】【桥MAC地址：6字节】
• 路径开销（Path Cost）：
○ 路径开销用于衡量桥与桥之间路径的优劣；
○ STP 中每条链路都具有开销值；
○ 路径开销等于路径上全部链路开销之和。
• 链路开销标准：
○ 单端口下（H3C私有标准）：10M=2000，100M=200。1G=20。10G=2。
• 配置BPDU：
○ 网桥通过交互配置BPDU 获取STP 计算所需要的参数；
○ 配置BPDU 基于二层组播方式发送，目的地址为01-80-C2-00-00-00；
○ 配置BPDU 由根桥周期发出，发送周期为Hello Time；
○ 配置BPDU 老化时间为Max Age。
• 配置BPDU 格式：（网桥协议数据单元(Bridge Protocol Data Unit)）
• STP 计算方法：
○ 1、配置BPDU 处理：
网桥将各个端口收到的配置BPDU 和自己的配置BPDU 做比较，得出优先级最高的配置BPDU；
网桥用优先级最高的配置BPDU 更新本身的配置BPDU ，用于选举根桥和确定端口角色；
网桥从指定端口发送新的配置BPDU。
○ 2、配置BPDU 比较原则——优先级向量最小者最优：
首先比较Root Bridge ID--->
其次比较Root Path Cost--->
再次比较Designate Bridge ID--->
再其次比较Designate Port ID--->
最后比较Bridge Port ID。
• 根桥选择：
○ 起始各个交换机都认为自己是根桥，然后进行互发帧进行根桥PK，最终优先级向量最小者胜出。
• 确定端口角色的标准：
◊ 根端口：网桥上到根桥最近的端口（到根桥的开销最小）；
◊ 指定端口：端口的配置BPDU 在其所属链路上是最优的（端口拥有该链路上最优的配置消息）；
◊ Alternate端口：端口的配置BPDU 在其所属链路上不是最优的，且端口不是根端口。
• 等路径开销计算：
◊ 当路径开销相等时，则根据顺序比较Designate Bridge ID，越不优者相连或与之相连的端口为Alternate 端口。
◊ 而对于链路聚合的模型，两条链路开销相等时，则要比较Designate Port ID，端口越不优者为Alternate 端口。
• 收到低优先级配置BPDU时的处理
○ 收到低优先级配置BPDU的网桥会立即回应一个配置BPDU消息
• STP 为端口定义了五种状态：
○ Disabled、Blocking、Listening、Learning、Forwarding。
• 各端口状态对配置BPDU 收发、MAC 地址学习以及数据收发的处理有所不同：
• Forward Delay 延时：
○ 从中间状态Listening 经过一个延时进入另一个中间状态Learning；
○ 从Learning 状态再经过一个延时进入Forwarding 状态；
○ 延时长度为Forward Delay；
○ 默认为15秒。
• 网桥发送TCN BPDU 的条件为：
○ 有端口转变为Forwarding 状态，且该网桥至少包含一个指定端口；
○ 有端口从Forwarding 状态或Learning 状态转变为Blocking 状态。
• 当根桥故障后：
○ 指定根桥等待Max Age Timer 后没收到消息，则判断为根桥down 掉了
• STP拓扑改变处理过程
○
○ 网桥发现拓扑变化（Down或新加入网桥），产生TCN的BPDU从RP发出，以通知根桥。如上游网桥不是根桥，则上游网桥会将下一个要发送的配置BPDU中TCA位置位，作为收到TCN的确认。发送给下游网桥。上游网桥从根端口发送TCN的BPDU直到根桥收到TCN BPDU，收到后，根桥会将下一个要发送的配置BPDU中的TCA位置位作为对收到的TCN确认。并将该配置BPDU中TC位置位，用于通知网络中所有网桥网络拓扑发生了变化。根桥在Max Age+Forward Delay（20s+15s）内，将发送的配置BPDU中的TC置位，当网桥收到后会将自身的MAC地址老化时间由300秒缩短为Forward Delay（15s）。网桥发送TCN的周期为Hello Time，如果没收到TCA置位则重复发送TCN，收到TCA后停止从RP发TCN。
• TCN产生的条件：
○ 网桥上有端口转变为Forwarding状态，且至少包括包含一个DP。
○ 网桥上有端口从Forwarding或Learning状态转变为Block状态。
• TCN的BPDU:
○ 包括三部分：Protocol ID、Protocol version（这两个和配置BPDU一样）、BPDU Type(这个有区别）。
○ BPDU Type表示为：0x80为TCN的BPDU。
○ 标志位：76543210。第7位置位表示为TCA，第0位置位表示和TC置位BPDU。
• STP 协议的不足：
○ 收敛时间长：缺省情况下一个端口从Blocking 状态过渡到Forwarding 状态至少需要30 秒钟（两倍的ForwardDelay）。对于一个拓扑不稳定网络，会导致网络的长时间中断。（两倍：Listening--->Learning--->Forwarding）
○ 拓扑变化收敛机制不灵活：主机频繁上下线时，网络会产生大量TCN。- 2021-06-30回答
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