以太网交换机中生成树协议的实现

　　b、交换机向与之相连的LAN广播发送配置BPDU，其root_id与bridge_id的值相同；

　　c、当交换机收到另一个交换机发来的配置BPDU后，若发现收到的配置BPDU中root_id字段的值大于该交换机中root_id参数的值，则丢弃该帧，否则更新该交换机的root_id、根路径花费root_path_cost等参数的值，该交换机将以新值继续广播发送配置BPDU。

　　（2）决定根端口

　　一个交换机中根路径花费的值为最低的端口称为根端口。

　　若有多个端口具有相同的最低根路径花费，则具有最高优先级的端口为根端口。若有两个或多个端口具有相同的最低根路径花费和最高优先级，则端口号最小的端口为默认的根端口。

　　（3）认定LAN的选取交换机

　　a、开始时，所有的交换机都认为自己是LAN的选取交换机。

　　b、当交换机接收到具有更低根路径花费的（同一个LAN中）其他交换机发来的BPDU，该交换机就不再宣称自己是选取交换机。如果在一个LAN中，有两个或多个交换机具有同样的根路径花费，具有最高优先级的交换机被先为选取交换机。在一个LAN中，只有选取交换机可以接收和转发帧，其他交换机的所有端口都被置为阻塞状态。

　　c、如果选取交换机在某个时刻收一了LAN上其他交换机因竞争选取交换机而发来的配置BPDU，该选取交换机将发送一个回应的配置BPDU，以重新确定选取交换机。

　　（4）决定选取端口

　　LAN的选取交换机中与该LAN相连的端口为选取端口。若选取交换机有两个或多个端口与该LAN相连，那么具有最低标识的端口为选取端口。

　　除了根端口和选取端口外，其他端口都将置为阻塞状态。这样，在决定了根交换机、交换机的根端口、以及每个LAN的选取交换机和选取端口后，一个生成树的拓扑结构也就决定了。

　　4、拓扑变化

　　拓扑信息在网络上的传播有一个时间限制，这个时间信息包含在每个配置BPDU中，即为消息时限。每个交换机存储来自LAN选取端口的协议信息，并监视这些信息存储的时间。在正常稳定状态下，根交换机定期发送配置消息以保证拓扑信息不超时。如果根交换机失效了，其他交换机中的协议信息就会超时，新的拓扑结构很快在网络中传播。

　　当某个交换机检测到拓扑变化，它将向根交换机方向的选取交换机发送拓扑变化通知BPDU，以拓扑变化通知定时器的时间间隔中定期发送拓扑变化通知BPDU，直到收到了选取交换机发来的确认拓扑变化信息（这个确认信号在配置BPDU中，即拓扑变化标志位置位），同时选取交换机重复以上过程，继续向根交换机方向的交换机发送拓扑变化通知BPDU。这样，拓扑变化的通知最终传到根交换机。根交换机收到了这样一个通知，或其自身改变了拓扑结构，它将发送一段时间的配置BPDU，在配置BPDU中拓扑变化标志位被置位。所有的交换机将会收到一个或多个配置消息，并使用转发延迟参数的值来老化过滤数据库中的地址。所有的交换机将重新决定根交换机、交换机的根端口、以及每个LAN的选取交换机和选取端口，这样生成树的拓扑结构也就重新决定了。

　　三、结果及结论

　　笔者按照上述原理和方法实现的生成树算法运行正常，能够解析出最优的网络拓扑结构。当管理员使某一个端口无效或某一条链路断开后，该算法能及时响应网络的拓扑变化而重新配置生成树的拓扑结构。