STP主要是用來防止實體線路的迴圈，會從邏輯上刻意block可能產生迴圈的路徑，會產生迴圈有許多因素像是一開始沒有設計好，或者為了要使用備援機制等等，都有可能造成迴圈。
STP的流程
1.選擇Root Bridge(根交換器):是依據每一台的BID(bridge ID)來決定。
STP在每台交換器的連接埠發送彼此的BPDU(Bridge Protocol Data Unit)封包，此封包內有8 bytes BID其中包含兩個值，Bridge Priority和MAC位址，交換器會先比較Bridge Priority數值較小的成為Root Bridge如果一樣則比較MAC位址。
2.選擇Root Port (根連接埠RP):除了Root Bridge以外每台交換器都會有一個RP，它是依據Path cost(路徑成本)來決定，如果相同就去跟另一端的交換器BID和port ID來做比較。
在選擇完Root Bridge後接下來就是分配每個連接埠的角色，總共有三種分別為RP、DP、NDP每一個Port都會被指定一種角色。一開始STP會選擇一個Port當作RP，此為交換器到Root Bridge的最佳路徑，判斷方式則是依據Path cost來比較越小的優先
假設Switch 2為根交換器當Switch 0要選擇RP時就有兩條路徑第一條Switch 0---->Switch 2 cost為19，第二條Switch 0---->Switch 1---->Switch 3---->Switch 2 cost為19+19+19=57，因此就以最小成本的第一條port當作RP其他交換器則依此類推。
3.選擇Designated Port(委任連接埠DP):每一個LAN區段只會有一個DP，如果有兩個要競爭則是選擇最低連接埠成本和BID來決定。
目前剩下的Port通通先假設為DP再來查看一個LAN segment只有一個DP的原則，這時你會發現有一個LAN segment出現了兩個DP，他們會以最小的路徑成本來做比較，Switch 0的cost有兩個分別為19和57，Switch 1的cost都是38，先在開始比較Switch 0最小cost為19，Switch 1最小cost為38因此Switch 0的Fa0/1成為DP。
4.選擇Non-Designated Port(非委任連接埠NDP):剩下的就是NDP此埠會被封鎖。
接下來就是如何手動設定根交換器，設定方法有下列兩種
1.調整BID的值:
指令為spanning-tree vlan 1 priority 20480
在調整BID的數值時要注意必須為4096的倍數
因為在前面有提到BID是由兩個部分組成分別為Bridge Priority和MAC位址
但是在多重Vlan時就無法判別因此就有一種新的STP版本誕生了，就是PVSTP他將Bridge Priority有劃分為4bits與12bits分別表示Bridge Priority和Extend System ID(等於Vlan ID或sys-id-ext)，在Bridge Priority的值就只能動到2的12次方以後也就是4096的倍數。
2.直接下spanning-tree vlan X root primary指令
BPDU Guard
設定此功能的介面只要收到BPDU封包就會將介面關閉並呈現error disable那為何要有此功能因為在PC連接交換器時是不可能有迴圈發生的因此也就不需要BPDU。
PortFast
在交換器接PC時是不會有迴圈發生的但是STP還是會檢查因此我們可以使用PortFast來停止STP的運作，當PortFast執行時會掉過學習和傾聽的過程直接重封鎖轉換到轉送，所以PC就可以直接使用網路，而不用等STP運行完畢。
Port State
1.Block(BLK):STP一運作時，port就會進入block，此時並不能傳送資料，只能接收BPDU來確認Root Bridge和Root Bridge ID。
2.Listen(LSN):此狀態port會接收別人的BPDU，和傳送自己的BPDU
3.Learn(LRN):此狀態開始學習MAC，並將其儲存到MAC Table中。
4.Forward(FWD):此狀態表示port已經在可以正常轉送資料，同時也會發送、接收BPDU。
5.Disable:此狀態為停用，通常是由管理者自行關閉。
STP與RSTP比較:
STP(IEEE802.1D)的收斂時間約為30秒因為在Port State轉換需要Timer(計數器)，所以收斂時間較長，因此出現了RSTP(Rapid STP IEEE802.1w)，在RSTP的Port State轉換是用Proposal and Agreememt(主動協商)所以收斂時間較快。在RSTP Port Role中將NDP用Alternate Port與Backup Port取代。
在RSTP Port State 中將Block、Disable合為Discard(丟棄)，Listen、Learn合為Learn(學習)
指令
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S1(config)#spanning-tree vlan x priority 20480(將vlan x 的BID調整為20480)
S1(config)#spanning-tree vlan X root primary(將S1的vlan x 設定為根交換器)
S1(config)#spanning-tree vlan X root secondary(將S1的vlan x 設定為備援根交換器)
S1(config)#spanning-tree portfast bpduguard default(將所有的Port啟動BPDU Guard)
S1(config-if)#spanning-tree portfast bpduguard ecable(在某介面啟用BPDU Guard)
S1(config-if)#spanning-tree portfast bpduguard disable(在某介面停用BPDU Guard)
S1(config)#spanning-tree portfast default(將所有的Port啟動PortFast)
S1#show spanning-tree (顯示STP)
S1#show spanning-tree vlan 5(顯示vlan 5 的STP)
在交換器的port安全性上可以設定Port-security來完成，Port-security的功能是將port的可使用mac記錄起來當違反時可以做適當的處理。
記錄方式有三種
1.Static Secure MAC(靜態安全MAC):由管理者手動設置，安全的MAC並將其記錄在Secure MAC Table中。要將以設定的Static Secure MAC清空要使用clear port-securty all指令。
2.Dynamic Secure MAC(動態安全MAC):由交換器自動記錄安全的MAC是採用先到先記錄的方式，在交換器重新啟動後記錄將被移除。
3.Sticky Secure MAC(黏滯安全MAC):由交換器自動記錄安全的MAC是採用先到先記錄的方式，會記錄在Secure MAC Table和run組態檔中，重新啟動後還可繼續使用。
一般來說違反的條件都是以MAC的數量來判斷，如果違反時會有三種方式可以使用。
違反安全MAC處理方法
1.Protect(保護):將接收到的封包直接丟棄
2.Restrict(限制):將封包直接丟棄並將違反的相關資訊記錄起來。
3.Shutdown(關閉):會將此port介面設定為error-disabled，並且發送通知和記錄，要再次啟動此介面時須先shutdown在使用no shutdown。
設定指令
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S1(config)#interface fastEthernet 0/1(進入介面0/1設定模式)
S1(config-if)#switchport mode access(設定為存取模式)
S1(config-if)#switchport port-security(啟動port-security)
S1(config-if)#switchport port-security maximun 5(設定安全MAC數量為5)
S1(config-if)#switchport port-security mac-address xxxx.xxxx.xxxx(設定靜態安全MAC為xxxx.xxxx.xxxx)
S1(config-if)#switchport port-security mac-address sticky(設定黏滯安全MAC)
S1(config-if)#switchport port-security violation restrict(當違反安全原則時restrict)
S1(config-if)#switchport port-security violation protect(當違反安全原則時protect)
S1(config-if)#switchport port-security violation shutdown(當違反安全原則時shutdown)
S1#show port-security interface fastEthernet 0/1(顯示fa0/1的port-security)
S1#show mac-address-table(顯示交換器上的MAC table)
S1#show port-securty address(顯示Secure MAC Table)
S1#clear mac-address-table(清除交換器上的MAC table)
S1#clear port-securty all(清除Secure MAC Table)
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VTP的主要功能就是將Vlan傳遞出去，在設定交換器的vlan時假設你要設定5台交換器那你就設定5次其實不用這麼麻煩，只要使用VTP就可以自動幫你完成。
交換器的模式有下列三種
1.Client mode:不可自行修改、刪除、建立Vlan只能透過VTP更新封包來完成。
2.Server mode:可以自行修改、刪除、建立Vlan，並會產生VTP更新封包來幫助Client完成更新。
3.Transparent mode:可以自行修改、刪除、建立Vlan，還可幫忙傳遞VTP更新封包，但並不會產生VTP更新封包。
要使用VTP必須符合以下條件
1.交換器之間的連線必須為Trunk模式
2.Domain的名稱必須要相同
3.其中一臺交換器必須為Server模式
4.有設密碼時必須相同
設定指令
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S1(config)#vtp mode client(設定vtp為client模式)
S1(config)#vtp mode server(設定vtp為server模式)
S1(config)#vtp mode transparent(設定vtp為transparent模式)
S1(config)#vtp domain aaa(設定vtp domain名稱為aaa)
S1(config)#vtp password bbb(設定vtp 密碼為bbb)
S1#show vtp status(顯示vtp狀態)
S1#show vtp password(顯示vtp 密碼)
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VTP Revision號碼
在VTP的狀態內會有一行configuration Revision這個數值越大代表被修改的次數越多，在一般的情況下Client mode是不提供VTP更新封包的，但是當Server mode 的Revision小於Client mode，這時Client就會產生VTP更新封包讓Server更新，也就是說Revision越大VTP資訊就越新，在更新時數值大的會將小的蓋掉，因此防止來路不明的交換器就相當重要。
(要將交換器的configuration Revision歸零只要更改domain名稱，之後再改回來就可以了)
