1.狀態切換
序號 | 狀態切換 | 切換原因 |
① | to Disabled | 管理員shutdown端口或端口失效 |
② | to Blocking | 當前端口放棄Root Port或Designated Port角色，且經過選舉後被阻塞 |
③ | Disabled to Listening | 管理員激活端口或端口由失效恢復，此時端口爲Designated Port，開始發送BPDU |
④ | Blocking to Listening | 在Blocking State，通過BPDU信息，當前端口決定成爲Root Port或Designated Port |
⑤ | Listening to Learning & Learning to Forwarding | Forward Delay計時器超時 |
⑥ | Blocking to Forwarding | 配置了STP增強特性 |
注意：
當端口由Disabled to Listening時，能夠轉發BPDU，可以認爲是DesignatedPort
該端口此後如果能夠收到BPDU，則將根據BPDU決定成爲RootPort，或將端口狀態轉爲Blocking，或繼續維持DesignatedPort角色
2.狀態維護機制
2.1 Best BPDU
（1）何爲Best BPDU
Spanning Tree拓撲穩定時，交換機所瞭解到的最優BPDU參數
注意：
實際上交換機收到BPDU時，與本地STP數據庫中信息進行比較，這裏稱爲BestBPDU是爲了更加形象，易於描述
（2）Best BPDU參數
①RID
是當前Spanning Tree拓撲中，根橋的BID
②Root Path Cost
是當前交換機（Root Port）到根橋的開銷
③BID
每個Segment內Designated Bridge的BID（每個端口有所不同）
④PID
每個Segment內Designated Bridge的PID（每個端口有所不同）
（3）作用
用於維護Spanning Tree信息
2.2 維護機制
交換機端口收到BPDU時，便將其與該端口對應的Best BPDU相比較
（1）參數一致
刷新保持計時器
（2）收到的BPDU參數更優
端口角色、狀態將會發生改變
（3）本地Best BPDU更優
①Designated Port
發送BPDU，使遠端與本地保持一致
②Root Port或Blocking Port
由於這兩種端口都沒有發送BPDU的能力，因此簡單忽略該BPDU
2.3 Inferior BPDU
是指不如本地Best BPDU的消息
2.4 Better（Superior） BPDU
是指比本地保存的Best BPDU更優的消息
3.端口放棄Root Port角色
3.1 放棄Root Port可能導致的狀態切換
①Forwarding to Forwarding
②Forwarding to Blocking
③Forwarding to Disabled
3.2 何時放棄Root Port
爲了方便各種不同情況的判斷，下文均以僞代碼的形式表示STP的端口狀態判斷機制
（1）Root Port丟失到根橋連接
MaxAgeTime：expire
if（no BPDU rcv || haven't rcv BestBPDUon RootPort）
PortRole：RootPort to DesignatedPort
PortState：stay Forwarding
else if（port change state to down）
PortState：Forwardingto Disabled
注意：
特殊情況下，當前交換機如果由於根端口丟失到根橋連接，進而導致交換機所有端口無法瞭解到根橋信息時，當前交換機將認爲自己是根橋
（2）其它端口發現到根橋的更優路徑
BPDU：BPDU rcv onother ports
if（a new root port is on one of other ports）
PortRole：give up RootPort
PortState：RootPortto Blocking //這是通常情況
注意：
之所以說通常進入Blocking State是因爲原拓撲中，Root Port鏈路對端是Designated Port，距離根橋的距離更近
如果Spanning Tree拓撲發生較大變化，當前端口不排除成爲Designated Port的可能，此時則依然維持Forwarding State
（3）出現新根橋，且當前端口未能選舉成Root Port
BPDU：a BPDU rcv onother ports
if（this other port elected to be the new RootPort）
PortRole：give up RootPort
PortState：Forwarding
BPDU：a BPDU rcv on old RootPort
if（old RootPort is failed in the election）
PortState：Forwardingto Blocking
else
PortRole：to be DesignatedPort
PortState：stay Forwarding
4.端口放棄Designated Port角色
4.1 放棄Designated Port可能導致的狀態切換
①Forwarding to Forwarding
②Forwarding to Blocking
③Forwarding to Disabled
4.2 何時放棄Designated Port
（1）出現到根橋的新路徑
BPDU：a better BPDUrcv on DesignatedPort
if（a new DesignatedBridgeis elected in the segment）
PortRole：give up DesignatedPort
PortState：Forwardingto Blocking
else if（the DesignatedPort iselected to be the new RootPort on the bridge）
PortState：stay Forwarding
（2）出現新根橋，且當前端口未能選舉爲Designated Port
BPDU：a new BPDU rcvon DesignatedPort
Bridge：a new RootBridge found
supersede the old RootBridge
if（DesignatedPort is elected to be the new RootPort）
PortState：stay Forwarding
else if（DesignatedPort is failed in the election）
PortRole：give up DesignatedPort
PortState：Forwardingto Blocking
（3）Designated Port被失效或被手動關閉
放棄Designated Port角色，進入Disabled狀態
5.端口決定成爲Root Port
5.1 可能導致的狀態切換
①Blocking to Listening
②Forwarding to Forwarding
③Listeing to Listening
5.2 何時決定成爲Root Port
（1）Blocking端口發現去往根橋捷徑
BPDU：a better BPDUrcv on BlockingPort
if（PortState==Blocking &&Port is elected to be RootPort）
PortState：Blockingto Listening
（2）Blocking端口發現新根橋
a new RootBridge discovered
if（PortState==Blocking &&Port is elected to be RootPort）
PortState：Blockingto Listening
（3）Designated Port放棄當前角色
PortRole：DesignatedPort
BPDU：a better BPDUrcv on DesignatedPort
if（DesignatedPort change to RootPort）
PortState：stay Forwarding
（4）端口激活或恢復後，選舉爲Root Port
if（PortState change state to Up） //端口激活或恢復
PortState：Disabledto Listening
PortRole：DesignatedPort
ForwardDelayTimer：on
BPDU：a BPDU rcv onListeningPort
if（Port is elected to be RootPort）
PortState：go on with Listening
ForwardDelayTimer：goon
ForwardDelayTimer：expire
PortState：Listening to Learning
ForwardDelayTimer：expire
PortState：Learning to Forwarding
6.端口決定成爲Designated Port
6.1 可能導致的狀態切換
①Blocking to Listening
②Forwarding to Forwarding
③Listening to Listening
6.2 何時決定成爲Designated Port
Bridge：already has a RootPort
if（PortState == Blocking）
MaxAgeTime：expire
if（no BPDU rcv || haven't rcv BestBPDUon DesignatedPort）
PortRole：decide to be DesignatedPort
PortState：Blocking to Listening
else if（PortState ==Forwarding） //端口處於轉發狀態且不是指定端口，穩定拓撲中，則爲根端口
PortRole：RootPort
BPDU：a BPDU rcv onthis port
if（this port give up the RootPort role && BPDU isnot better than BestBPDU）
PortRole：DesignatedPort
PortState：stay Forwarding
else if（port was down && comes Up）
PortState：Disabled to Listening
PortRole：DesignatedPort
BPDU：a BPDU rcv onthis port
if（this BPDU is not better thanBestBPDU）
PortState：go on with Listening
ForwardDelayTimer：goon
ForwardDelayTimer：expire
PortState：Listening to Learning
ForwardDelayTimer：expire
PortState：Learning to Forwarding
6.3 成爲Designated Port以後
BPDU：a BPDU rcv onDesignatedPort
if（this BPDU is not better thanBestBPDU）
BPDU：send BPDU on DesignatedPort
注意：
與Root Port及non-Designated Port選擇忽略不同，指定端口由於具備BPDU發送能力，此時會主動同步下游設備