stp协议有哪几种

STP（Spanning Tree Protocol）是一种网络协议，可帮助解决交换机网络中的环路问题。它的作用是为了在网络中构建一棵树状拓扑结构，从而消除环路，并将冗余路径转变为备份路径，保证网络的可靠性。针对STP协议的存在，人们常常会问：STP协议有哪几种？以下从多个角度进行分析。

一、分类

1.1. PVST

PVST（Per-VLAN Spanning Tree）是Cisco推出的STP的一种变种，它提供了对每个VLAN的单独STP实例的支持，从而可以最大化利用交换机的多层交换能力，达到提高网络吞吐量的目的。PVST协议是在STP的基础上进行了改进，可以支持多个VLAN，同时也提供了优先级设置、端口优先级、端口成本等大量的可配置项。

1.2. MST

MST（Multiple Spanning Tree Protocol）是IEEE802.1s标准中定义的一种STP的变种，可为每个VLAN组定义一个实例，并将相同配置组的VLAN公用一个实例。因此，MST协议比PVST协议更加灵活和高效。

1.3. RSTP

RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）是IEEE802.1w标准中定义的一种优化STP的协议，它通过替换STP转发的三种端口状态（Blocking、Listening和Learning）为两种状态（Discarding和Learning），大大缩短了端口状态转换时间，从而提高了收敛速度。

二、实现原理

2.1. 树生成

STP的核心是树生成算法，它通过标记根交换机来实现接收BPDU（Bridge Protocol Data Units）的交换机在网络中形成一棵树型结构，从而达到消除环路的目的。STP使用的是Dijkstra算法，通过计算路径的成本，得到一条成本最小的路径，从而找到最优的路径。

2.2. BPDU交换

BPDU交换是STP实现的一个关键，它可以直接影响STP算法的结果。交换机通过发送和接收BPDU消息来判断哪个交换机将作为当前局域网的根交换机，并标记自己与这个根交换机的距离和级别，以便根据最小距离在所有备用路径中选择一条路径。

三、应用场景

3.1. 企业网络

在企业网络中，STP协议可以避免出现网络带宽被占满的情况。一旦发现一个环路，STP会将其中一个链路切断，避免网络阻塞。它在现有的核心交换机和叶子交换机之间构建一颗树型结构，从而保证了网络正常运行。

3.2. 数据中心

在数据中心中，STP协议的作用主要是消除环路。由于数据中心的网络拓扑比较复杂，多层交换机和服务器之间的连通性需要处理一些复杂的问题。STP协议可以消除这些问题，并保持网络的正常运行。

四、总结

STP协议是一种网络协议，可帮助解决交换机网络中的环路问题。根据VLAN数目和冗余路径的管理要求，可选用PVST、MST或RSTP协议。STP协议关键在于树生成算法和BPDU交换，它在企业网络和数据中心中都有广泛应用。