本文主要介紹華為交換機的STP生成樹協議的收斂過程，也就是當二層交換機網絡拓撲發生變化后，網絡交換機從變化到恢復到正常狀態的過程。通過學習華為交換機網絡的收斂過程，可以讓我們對STP有更加深層次的理解。

首先，我先給大家介紹華為網絡交換機STP生成樹協議的收斂過程中需要用到的幾個基本概念。

1. BPDU,Bridge Protocol Data Unit，橋協議數據單元。華為網絡交換機啟動之初，網絡交換機的的端口開啟后，端口自動發送的報文就是BPDU報文。這種報文我們稱之為STP生成樹協議報文。BPDU報文主要分為配置BPDU和TCN BPDU,配置BPDU主要是用來進行生成樹計算和維護生成樹的拓撲，TCN BPDU的作用是華為交換機網絡發生變動后，用來向華為交換機網絡通告網絡拓撲發生變化的報文。

配置BPDU：

TCN BPDU：

2.STP的端口狀態

運行STP生成樹協議的華為網絡交換機的端口狀態主要有Disable、Blocking、Listening、Learning、Forwarding這五種端口狀態。具體情況請看下圖。

3. 三個時間計時器。分別是：Hello Time、Forward Delay、Max Age。這三個計時器都是攜帶在BPDU中的。

Hello Time：華為網絡交換機發送BPDU的間隔，默認時間為2s，用來檢測網絡交換機直接的鏈路是否有故障。

Forward Delay：轉發延遲時間，Forward Delay Timer指一個華為網絡交換機的端口處于Listening和Learning狀態的各自持續時間，默認是15秒。即Listening狀態持續15秒，隨后Learning狀態再持續15秒。這兩個狀態下的端口會處于Blocking狀態，使得STP生成樹協議能夠避免臨時環路。

Max Age：最大老化時間，默認是20s。如果配置BPDU是根交換機發出的，則Message Age為0。否則，Message Age是從根交換機發送到當前交換機接收到BPDU的總時間，包括傳輸延時等。實際實現中，配置BPDU報文經過一個交換機，Message Age增加1。

看完上面的內容，相信大家也對華為網絡交換機的生成樹的BPDU報文、端口狀態以及時間計時器有了一定的了解。為了方便大家記憶，我給大家總結一下上面的內容：2中BPDU、5種端口狀態和3個時間計時器。

下面我用下面的拓撲圖來演示一次，華為網絡交換機STP的收斂過程：

1.華為根交換機選舉完成后，根交換機會每隔hello時間，默認2s往指定端口GE0/0/1和GE0/0/2發送配置BPDU報文。

2.交換機-2和交換機-3接收到根交換機發送的配置BPDU后，會將該配置BPDU存儲在端口上，然后還會把該BPDU從指定端口發出去（每隔2s）。因為交換機-2從GE0/0/3口發送的配置BPDU比交換機-3的GE0/0/3口發送的配置BPDU優，所以，交換機-3的端口狀態為AP端口，端口狀態為blocking狀態。

3.交換機-4的GE0/0/2接收到的配置BPDU比從GE0/0/1接收到的配置BPDU優，所以GE0/0/2成為了RP端口。在選舉指定端口的時候，因為，交換機-4的GE0/0/1端口發送的配置BPDU比交換機-3的GE0/0/2發送的BPDU次優，所以交換機-4的GE0/0/1為AP端口，端口狀態為blocking；交換機-3的GE0/0/2口為DP端口，端口狀態為Forwarding狀態。

4.交換機-5從GE0/0/1接收到交換機-4發送的配置BPDU，GE0/0/1端口變成RP端口。

以上1-4這四個步驟就是這五臺交換機組成的網絡從開機到協商完成的過程。

上文說過TCN BPDU是在網絡拓撲發生變化時，才會產生的。網絡拓撲發生變化時怎么衡量的呢？衡量網絡拓撲發生變化的標準是：一個交換機的端口從disable狀態變成Forwarding狀態，那就可以說是網絡拓撲發生了變化。

如下圖5所示，在交換機-5的GE0/0/2口接入一臺PC機，交換機-5的GE0/0/2端口就會從disbale狀態遷移到Forwarding狀態，這時，交換機-5會產生TCN BPDU。

5.交換機-5產生TCN BPDU從根端口GE0/0/1端口發送給交換機-4的GE0/0/3(DP端口，只有指定端口才會處理TCN BPDU)

TCN BPDU

6.交換機-4的GE0/0/3 DP端口收到該TCN BPDU后，交換機-4會把配置BPDU中的Flags中的TCA 位設置為1，然后發送給交換機-5。交換機-5接收到TCA置位為1的配置BPDU報文，馬上就停止發送TCN BPDU報文，如下圖所示。接著，交換機-4會把該報文通過RP端口GE0/0/2發送給交換機-2.

7.交換機-2接收到TCN BPDU報文后，通過RP端口轉發給根橋交換機。根橋交換機該報文后，產生Flags位中的TC置位為1的配置BPDU從指定端口發送出去，步驟為1-4.非根橋交換機接收到TC配置BPDU后，將會直接刪除交換機的MAC地址表，這會導致網絡中斷。然后重新根據ARP報文生成一張新的mac地址表，然后數據報文才能繼續轉發。