stp链路开销

一、STP协议概述

STP（Spanning Tree Protocol）是一种网络协议，旨在防止网络中的环路，确保网络不会发生broadcast风暴，同时保证网络的连通。在一个拓扑中，STP通过选举根桥来决定连通性，其余的交换机通过将链路inactive来防止环路的发生，从而保证网络的非环路特性，使得网络流动不受阻碍。

STP协议实现了所有网络流量的冗余路径。这可以确保如果一个连接/路径失败等情况，其他连接可以接替。但是，这也会增加链路开销，而且需要另外的处理来编写最佳实践，以确保bug不会影响整个网络。因此，STP链路开销是一件很严重的问题。

二、STP链路开销介绍

STP链路开销是指当在网络拓扑中增加/减少/移动交换机时，STP所需要的时间，以确保整个拓扑能够重新计算并确保无环的时间。当在STP环背景下进行大规模更改时，STP链路开销可能会导致网络停机或不稳定。

一个具有n个交换机和m个链路的网络，需要n-1次STP计算。在没有故障的情况下，当更改拓扑时，需要重新计算STP树。因此，STP链路开销可以被定义为由于更改拓扑而发起重新计算STP树所需的时间。

三、STP链路开销引起问题

当交换机在网络中添加、移动或删除时，就会启动STP重新计算，这通常需要数秒甚至数分钟的时间。这个时间取决于网络拓扑的复杂性和不同链路上交换机的处理速度。这种停摆期间令人担忧的是，在大型企业网络中，网络中的时间和成本可能会变得昂贵，因此，STP链路开销可能会影响企业业务的有效运行。

STP链路开销还会导致网络不稳定，因为它涉及到拓扑的重新计算，因此会引起网络流量丢失。如果网络中有环路，则会导致broadcast风暴。在广播风暴期间，网络拥塞，网站宕机，生产和销售中断，甚至导致数据丢失，这对公司业务产生了极大的影响。

四、STP链路开销解决方案

STP作为一种协议，是必要的。在一个包含大量交换机和链路的企业网络中，STP链路开销会造成很大的问题。要解决这个问题，我们需要考虑到以下几个方面：

1.使用Link Aggregation Control Protocol（LACP）或其他聚合协议。将多个链接聚合成一个链路可以减少链路数，降低了STP链路开销并提高了带宽。

2.通过设计最佳拓扑结构来减少链路数量。从拓扑图中删除所有不必要的链路和交换机，从而减少了STP计算产生的链路开销。

3.使用Rapid Spanning Tree Protocol（RSTP）或Multiple Spanning Tree Protocol（MSTP）来提高STP的响应速度。

RSTP使用PortFast功能来减少端口状态转移时间，同时通过在端口中张贴BPDU，即使在交换机之间存在连接时，也可以避免在交换机上发现新的拓扑。MSTP使用多种树，每棵树都具有配置的子集端口，由此保障网络的完整性和多路径。