生成树协议中的根桥选举
冗余链路用于在一条链路出现故障时提供备用路径，但冗余链路有时会导致交换环路。生成树协议 (STP) 的主要目的是确保您在网络中有冗余路径时不会创建环路。
生成树协议 (STP) –
由于 IEEE STP 用于通过监视网络以跟踪所有链路并关闭冗余链路来构建无环路网络。这些是与生成树协议相关的一些重要术语：
- 网桥优先级数据单元 (BPDU) –它包含网桥 ID、发送方的网桥 ID、根网桥的成本、根网桥上的计时器值。所有交换机交换 BPDU 以选举根桥。桥 ID 最低的交换机成为根桥。
- 网桥 ID –它是一个 8 字节字段，是设备的网桥优先级（2 字节）和基本 Mac 地址（6 字节）的组合。如果在网桥优先级上存在平局，则考虑基本 Mac 地址。
- 网桥优先级——这是一个优先级，分配给每个交换机，默认为 32768。
- 根网桥——根网桥是具有最低网桥 ID 的网桥。所有的决定，比如哪些端口是根端口（具有通往根桥的最佳路径的端口）都是从根桥的角度做出的。
- 路径成本——一台交换机可能会在通往根桥的路径中遇到一台或多台交换机。分析所有路径并选择成本最低的路径。
| Speed | Link Cost |
|---|---|
| 10 Mbps | 100 |
| 100 Mbps | 19 |
| 1 Gbps | 4 |
| 10 Gbps | 2 |
指定端口——发送最佳 BPDU 的端口，即根桥上的端口将处于转发状态。
根端口 –在非根网桥上接收最佳 BPDU 的端口。选择根端口的标准：
- 到达根桥的最低路径成本
- 最低发件人网桥 ID
- 最低发送端口 ID
（端口优先级 + 端口号）——端口优先级默认为 128，端口号为交换机接口号。
选举程序——
网络中的所有交换机都声明自己是根网桥并开始交换自己的 BPDU。具有最低桥 ID 的 BPDU 被认为是上级的。现在，接收到上级 BPDU 的交换机对自己的 BPDU 进行更改并转发给其邻居。它使用其上级 BPDU 网桥 ID 更改根网桥 ID 的值。这个过程一直持续到所有交换机都满意哪个网桥具有最低的网桥 ID，因此该交换机将被声明为根网桥。
现在根据标准，将选择根端口，然后剩下的端口将处于阻塞模式。
例子 -
这是一个小型拓扑，其中包含三个交换机交换机 A（mac 地址-0000.0ACA7.A603）、交换机 B（0030.F222.2794）和交换机 C（000A.41D5.7937），所有交换机都具有默认优先级（32768）。
根桥选举——
由于所有交换机都具有默认优先级，因此在优先级的基础上存在平局。现在，具有最低 Mac 地址的交换机将成为根桥。在这里，交换机 A 将成为根网桥，因为它具有最低的 Mac 地址。因此，交换机A的端口将处于转发状态，即指定端口。
根端口选举 –
在非根网桥上选择根端口，即交换机 B 和交换机 C。现在，例如，如果交换机 C 选择通过交换机 B 的路径，则成本将为 (4+4=8)，但如果它直接选择连接到交换机 A 的路径，则成本将为 4，因此，交换机 B 和交换机 C 都将选择连接到交换机 A 的端口作为它们的根端口。
现在，唯一剩下的就是分别找到哪个端口将处于转发模式和阻塞模式。现在，由于交换机 B 和交换机 C 之间的链路与根网桥的成本相同，因此，具有最低网桥的交换机将处于转发模式，因此交换机 C 端口将处于转发模式，而交换机 B 端口将处于块模式。