STP的基本概念
STP（Spanning Tree Protocol）是一种用于在网络中防止环路的协议。它通过阻断某些端口来消除网络中的环路，确保网络的稳定性和可靠性。STP的基本概念包括以下几个方面：
根桥（Root Bridge）：在整个STP网络中，只有一个根桥。根桥是网络的逻辑中心，但不一定是物理中心。根桥的选择是基于桥ID（Bridge ID）的比较，桥ID由优先级和MAC地址组成。具有最小桥ID的设备被选为根桥。
根端口（Root Port）：非根桥上的端口，选择到根桥路径开销最小的端口作为根端口。根端口负责向根桥方向转发数据。
指定端口（Designated Port）：每条链路上选择一个指定端口，用于转发数据。指定端口的选择是基于路径开销、网桥ID等因素。
阻塞端口（Blocking Port）：不用于转发数据，只接收BPDU（Bridge Protocol Data Unit）。阻塞端口的存在是为了防止网络中出现环路。
BPDU（Bridge Protocol Data Unit）：STP的协议报文，用于交换网络拓扑信息。BPDU包含了桥ID、路径开销和端口ID等参数，通过在交换机之间传递BPDU来选举根交换机，以及确定每个交换机端口的角色和状态。
端口状态：STP端口有五种状态，分别是禁用（Disabled）、阻塞（Blocking）、侦听（Listening）、学习（Learning）和转发（Forwarding）。端口状态的转变是基于STP的计算和定时器的控制。
开销（Cost）：每个激活了STP的接口都维护着一个Cost值，用于计算根路径开销，即到达根的开销。开销值与接口的速率有关，带宽越高，开销越小。
根路径开销（Root Path Cost）：从一个非根桥到达根桥的路径可能有多条，每条路径都有一个总的开销值，此开销值是该路径上所有接收BPDU端口的端口开销总和。非根桥通过对比多条路径的路径开销，选出到达根桥的最短路径，这条最短路径的路径开销被称为根路径开销。
接口ID（Port ID, PID）：运行STP的交换机使用接口ID来标识每个接口，接口ID主要用于在特定场景下选举指定接口，确定端口角色。接口ID由高4 bit接口优先级和低12 bit接口编号组成。
STP端口角色和状态
STP（Spanning Tree Protocol）是一种用于在网络中防止环路的协议。它通过阻断某些端口来消除网络中的环路，确保网络的稳定性和可靠性。STP的端口角色和状态如下：
端口角色
根端口（Root Port）：非根桥上的端口，选择到根桥路径开销最小的端口作为根端口。根端口负责向根桥方向转发数据。
指定端口（Designated Port）：每条链路上选择一个指定端口，用于转发数据。指定端口的选择是基于路径开销、网桥ID等因素。
阻塞端口（Blocking Port）：不用于转发数据，只接收BPDU（Bridge Protocol Data Unit）。阻塞端口的存在是为了防止网络中出现环路。
禁用端口（Disabled Port）：端口状态为Down，不处理BPDU报文，也不转发用户流量。
端口状态
禁用（Disabled）：端口状态为Down，不处理BPDU报文，也不转发用户流量。
阻塞（Blocking）：端口被STP阻塞，不能发送BPDU，但会持续侦听BPDU。
侦听（Listening）：当接口处于该状态时，表明STP初步认定该接口为根接口或指定接口，但接口依然处于STP计算的过程中，此时接口可以收发BPDU，但是不能收发业务数据帧，也不会进行MAC地址学习。
学习（Learning）：当接口处于该状态时，会侦听业务数据帧（但是不能转发业务数据帧），并且在收到业务数据帧后进行MAC地址学习。
转发（Forwarding）：处于该状态的接口可以正常地收发业务数据帧，也会进行BPDU处理。接口的角色需是根接口或指定接口才能进入转发状态。
以上是STP端口的角色和状态，它们共同构成了STP协议的核心，确保了网络的稳定性和可靠性。
STP的拓扑计算
STP（Spanning Tree Protocol）的拓扑计算是通过交换BPDU（Bridge Protocol Data Unit）来实现的。在网络初始化时，所有的STP设备都认为自己是根桥，并通过交换BPDU来选举出真正的根桥。选举根桥的依据是比较BPDU中的根桥ID（Root Bridge ID），根桥ID由优先级和MAC地址组成，优先级越小越优先