一、题目
如图所示，四台交换机都运行STP，各种参数都采用默认值。在根交换机某端口发送堵塞并无法通过该端口 发送配置BPDU时，网络中blocked端口在多久之后会进入到转发状态?
A. 约30秒
B. 约50秒
C. 约15秒
D. 约3秒
二、答案
B
三、解析
这里我们由于网络拥塞导致无法接受BPDU报文从而引发的链路故障，在STP标准生成树中有三种变更机制分别是
1、无效拓扑变更：不需要进行STP收敛的变更，不会引发生成树计算，例如边缘端口；
2、间接拓扑变更：由于单向链路故障或者拥塞导致的STP无法收到BPDU报文，需要依靠计时器超时感知的故障，此时需要大约50s收敛时间；
3、直接拓扑变更：有设备能够直接感知到链路故障，立即可以开始重新计算生成树的故障，例如接口UP/DOWN，只需要大约30s收敛时间；
这里拥塞属于第二种，所以选择50s时间
三种拓扑变更机制
1、无效的拓扑变更
不需要参与生成树计算的端口产生了UP/DOWM的切换，不需要进行STP的变更和收敛，链路切换不影响生成树的计算；
边缘端口
如何使端口不参与STP计算，在STP中有一种端口称为边缘端口（edge），主要用于交换机连接终端设备，默认所有交换机端口需要参与生成树计算，那么无论任何端口需要经过30s的时间才能进入转发状态，但是终端设备不需要进行STP计算，所以将连接终端的设备置为边缘端口，可以直接进入转发状态，不需要参与端口状态的迁移，从而加速收敛时间，并且，该端口的UP/DOWM不会影响到STP的计算；
2、间接的拓扑变更
由于网络中单向链路故障（SW1无法发送信息到SW2，SW2成功发送信息到SW1），但是端口处于up状态，无法直接检测到网络端口发生变化，需要等待老化时间，才能开始进行拓扑迁移；
1、SW2产生单向链路故障，无法接收到由root发送的最优BPDU信息，SW2无法触发向下游交换机转发最优的BPDU，开始进入最优BPDU老化周期20s，同时由于SW2DP端口无法继续发送BPDU信息，Blocking端口无法继续接受到任何的BPDU信息，也开始等待20s老化时间；
2、SW2 20s老化时间结束，将从root接收的最优BPDU删除，认为自身为根桥，发送以自己为根的BPDU信息，同时SW3的 AP端口已经经过20s等待，进入Listening 状态；
3、SW3收到同时两个root信息，由 SW1通告的root具有最小桥ID，由SW2通告的root具有次优桥IDS，SW3进行对比，发现，最优的root为SW1，SW3将最优的根桥信息转发给SW2，并且产生TCN BPDU信息从RP端口持续转发，上游交换机收到TCN BPDU信息，会立即回应一个TCA BPDU，确认对方的TCN BPDU，通时阻止对法继续发送TCN BPDU，其他交换机继续向root，当root收到TCN BPDU，立即回应TCA，并且开始向网络中发送TC BPDU，网络中所有交换机收到TC BPDU后，将MAC地址表老化时间设定为15s（默认为300s） ,进行MAC地址的重新学习；
4、等待NDP端口迁移到Forwarding状态，网络即可正常进行数据转发；
拓扑收敛时间：
3、直接的拓扑变更
- 当运行稳定的STP网络中，SW2检测到自身参与STP计算的端口从Forwarding状态迁移到disable，SW2检测到自身端口状态发生改变，从可以转发端口不间断（2s/次）发送TCN BPDU，通告给其他交换机；
- 若其他交换机正常端口收到TCN BDPU，直接回应TCA BPDU以阻止TCN BPDU，且向上游的root方向转发TCN BPDU给其他交换机；若收到TCN BDPU消息由NDP端口收到，NDP端口立即从Blocking进入listening，并回复TCA BPDU 终止TCN BPDU的发送，并向上游的root方向转发；
- Root收到TCN BPDU，立即回应TCA BPDU阻止对方继续发送TCN BPDU，然后root立即发送TC BPDU 通告网络中的所有交换机，网络拓扑发生变化，将MAC地址老化时间设定为15s（默认300s），让MAC地址15s后可以重新学习；
- 等待NDP端口迁移至转发状态，网络即可恢复正常的通讯；
拓扑收敛时间：
模拟器测试
通过HUAWEI ENSP 与 CISCO GNS3 模拟器测试直接拓扑变更机制；由于间接拓扑变更需要真实环境测试，所以文档中不演示；
主要命令
| 功能 | HUAWEI | CISCO |
| 更改桥优先级 | stp priority 0 | spanning vlan 1 priority 0 |
| 更改端口优先级 | interface e0/0/3 stp port priority 0 | interface f1/0 spanning port-priority 0 |
| 更改端口不参与STP计算 | [Huawei]interface e0/0/5 [Huawei-Ethernet0/0/5]stp edged-port enable | interface f1/1 spanning portfast |
| 测试命令 | ping 192.168.1.2 -t | ping 192.168.1.2 repeat 999999 |
| 查看STP信息 | display stp display stp brief | show spanning vlan 1 show spanning vlan brief |
HUAWEI
ENSP模拟STP实验：
配置需求：
- 保证LSW1成为root；
- 保证阻塞端口为LSW3的E0/0/3
- 由于LSW1/LSW2的E0/0/5链接PC，不需要参与STP计算，请进行配置；
- 当LSW2的RP端口从Forwarding状态迁移到Disable; 测试PC1与PC2通讯中断时间,并截图；
配置步骤：
首先华为交换机默认使用MSTP，先切换为STP模式
配置：[Huawei]stp mode stp
配置LSW1为root
1、保证LSW1成为root：
思路：root选举规则是判断网络中交换机的 Bridge ID ，该参数由 优先级+MAC地址组成，越小越优，先判断优先级，更改LSW1的优先为取值范围最小，就能保证LSW1成为网络中的root；
配置：[Huawei]stp priority 0
2、保证阻塞端口为LSW3的E0/0/3：
思路：由端口选举规则可以判断，STP的开销LSW2与LSW3开销相同，需要进行对比Bridge ID，越小越优先，保证LSW2的Bridge ID小于LSW3即可，此时可以配置LSW2的桥优先级比LSW1次优，比LSW3更优即可；
配置：[Huawei]stp pritotry 4096(桥优先级只能为4096的倍数)
3、连接PC的端口不能参与生成树计算；
思路：只有配置为边缘端口的交换端口不需要参与STP计算；
配置：
[Huawei]Interface e0/0/5
[Huawei-Ethernet0/0/5]stp edged-port enable
4、测试
思路：使PC1与PC2持续通讯，在通讯状态中将LSW2的RP端口shutdown，观察PC1与PC2的通讯中断时间，LSW3的阻塞端口状态；
配置：
PC1：ip 地址 192.168.1.1/24
PC2：ip 地址 192.168.1.2/24
PC1持续ping PC2 测试：ping 192.168.1.2 -t
配置LSW2 e0/0/1接口shutdown:
[Huawei]interface e0/0/1
[Huawei-Ethernet0/0/1]shutdown
截图：发现需要丢失17个包才能恢复通信，大概30s~35s之间恢复通信；
