STP报文格式

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STP报文格式

在前面的章节中介绍了桥ID、路径开销和端口ID等信息，所有这些信息都是通过BPDU协议报文传输。

·        配置BPDU是一种心跳报文，只要端口使能STP，则配置BPDU就会按照Hello Time定时器规定的时间间隔从指定端口发出。

·        TCN BPDU是在设备检测到网络拓扑发生变化时才发出。

BPDU报文被封装在以太网数据帧中，目的MAC是组播MAC：01-80-C2-00-00-00，Length/Type字段为MAC数据长度，后面是LLC头，LLC之后是BPDU报文头。以太网数据帧格式如图1所示。

图1 以太网数据帧格式

                               
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配置BPDU

通常所说的BPDU报文多数指配置BPDU。

在初始化过程中，每个桥都主动发送配置BPDU。在网络拓扑稳定以后，每台设备的指定端口都会周期性的发送配置BPDU。配置BPDU的长度至少要35个字节，包含了桥ID、路径开销和端口ID等参数。只有当发送者的BID或端口的PID两个字段中至少有一个和本桥接收端口不同，BPDU报文才会被处理，否则丢弃。这样避免了处理和本端口信息一致的BPDU报文。

配置BPDU在以下3种情况下会产生：

·        只要端口使能STP，则配置BPDU就会按照Hello Time定时器规定的时间间隔从指定端口发出。

·        当根端口收到配置BPDU时，如果优先级比自己的配置BPDU高，则会根据收到的配置BPDU中携带的信息更新自己STP端口存储的配置BPDU信息并从指定接口向下游发送，否则会丢弃该配置BPDU。

·        当指定端口收到比自己差的配置BPDU时，会立刻向下游设备发送自己的BPDU。

配置BPDU报文基本格式如表1所示。

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表1 BPDU报文基本格式
域	字节	说明
Protocol Identifier	2	总是0。
Protocol Version Identifier	1	总是0。
BPDU Type	1	当前BPDU类型：    ·          0x00：配置BPDU。    ·          0x80：TCN BPDU。
Flags	1	网络拓扑变化标志：    ·          最低位=TC（Topology Change，拓扑变化）标志。    ·          最高位=TCA（Topology Change Acknowledgment，拓扑变化确认）标志。
Root Identifier	8	当前根桥的BID。
Root Path Cost	4	本端口累计到根桥的开销。
Bridge Identifier	8	本交换设备的BID。
Port Identifier	2	发送该BPDU的端口ID。
Message Age	2	该BPDU的消息年龄。    如果配置BPDU是根桥发出的，则Message Age为0。否则，Message Age是从根桥发送到当前桥接收到BPDU的总时间，包括传输延时等。实际实现中，配置BPDU报文经过一个桥，Message Age增加1。
Max Age	2	消息老化年龄。
Hello Time	2	发送两个相邻BPDU的时间间隔。
Forward Delay	2	控制Listening和Learning状态的持续时间。

标志字段如图2所示，STP中只使用了其最高位和最低位。

图2 Flags字段格式

                               
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TCN BPDU

TCN BPDU内容比较简单，只有表1中列出的前3个字段：协议号、版本和类型。类型字段是固定值0x80，长度只有4个字节。

TCN BPDU是指在下游拓扑发生变化时向上游发送拓扑变化通知，直到根节点。TCN BPDU在如下两种情况下会产生：

·        端口状态变为Forwarding状态。

·        指定端口收到TCN BPDU，复制TCN BPDU并发往根桥。

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