stp的作用和工作原理

STP，即 spanning tree protocol，是网络中用于避免网络环路的一种协议。在大型网络中，人为或机器意外操作可能会引起网络中的环路，这样会让网络出现瘫痪，STP协议被开发出来就是为了避免这种情况的发生。

STP的作用

STP最主要的作用是避免网络中环路的出现。当网络中处于活动状态的交换机过多时，网络中就会出现环路，其中一个数据报被放置在环路内就会一直在环路中传递，这将导致网络瘫痪甚至宕机。STP通过构建一个树形拓扑结构来避免出现网络中的环路，同时还可以优化网络性能，提高网络可靠性。

STP的工作原理

STP的实现树形结构是通过选择一个根交换机，并且通过对网络中交换机的端口进行分组禁用来实现的。每个交换机会利用BPDU（Bridge Protocol Data Units）协议来检测网络中的其他设备，当设备识别到自己交换机的根交换机发来的BPDU协议时，会与根交换机进行连接，然后会选择且打开最小的路径以确定交换机之间的往返转发环路。

基本方法是：找到网络的根交换机，然后确定每个交换机到根交换机的最短路径，并在这些路径上选择主路径。根据这些数据，STP构成拓扑结构，其中所有非根交换机将且只向一个根交换机发送数据。

从另一个角度来看，STP通过防止多个链路并行的情况，保证数据包在网络中不会循环，因此，避免了网络中的环路，同时，转发数据的路径也得到了优化，改善了网络性能和可靠性。

STP的优点

STP协议的优点是：

1. 可以避免网络中的环路，所以在网络中运行的设备不会受到无限循环数据包的影响。

2. 经过STP计算后，网络流量只会使用最佳路径，这会使的网络流量更加合理、均衡，投资回报率更大。

3. STP对物理网络拓扑的更改作出响应，网络管理员可以在不中断网络服务的情况下添加或删除链路和设备。

STP的局限性

STP协议也存在着一些限制，如：

1. STP需要花费时间选举根交换机，并且需要对根交换机的变化作出反应。这个过程比较耗时，会对网络的实时性造成一定的影响。

2. 因为STP协议操作基于树形结构，所以当有流量过大时，可能会出现探测延迟问题。

3. 非常高层的安全协议可以让人们在网络中操作数据包，从而欺骗网络管理员。虽然STP会检查数据包（BPDU），但是此类安全协议可以被用于欺骗STP协议的防护。