BPDU报文类型及格式

生成树协议中设备之间的拓扑计算是通过交互BPDU（Bridge Protocol Data Unit）报文实现的。

这些BPDU报文携带了生成树计算和维护生成树拓扑所需的信息。

BPDU报文类型

配置BPDU（Configuration BPDU）

• 说明： STP使用配置BPDU进行生成树计算和维护生成树拓扑的报文。
• 目的： 确定根桥、根端口、指定端口等关键信息。
• Protocol Version Identifier: 0
• BPDU Type: 0x00
• 核心字段：Root Identifier、Root Path Cost、Bridge Identifier、Port Identifier
• Root Identifier：当前根桥的BID，由桥优先级与桥MAC地址构成。
• Root Path Cost：根路径开销，表示某端口到根桥所经过的各个桥上的各端口路径开销的累加值。
• Bridge Identifier：发送设备的BID。
• Port Identifier：发送端口的PID，由端口优先级和端口号构成。

RST BPDU

• 说明： RSTP使用RST BPDU进行生成树计算和维护生成树拓扑的报文。
• 目的： 在RSTP中，这些BPDU报文用于快速收敛生成树拓扑。
• Protocol Version Identifier: 2
• BPDU Type: 0x02
• RST BPDU与配置BPDU基本一致，增加了Version 1 Length字段和使用了Flags字段中间的六位。

MST BPDU

• 说明： MSTP使用MST BPDU进行生成树计算和维护生成树拓扑的报文。
• 目的： MSTP支持多个生成树实例，每个实例使用独立的MST BPDU进行拓扑计算。
• Protocol Version Identifier: 3
• BPDU Type: 0x02
• MST BPDU前36个字节和RST BPDU相同，从第37个字节开始是MSTP专有字段。最后的MSTI配置信息字段由若干MSTI配置信息组连缀而成。

TCN BPDU（Topology Change Notification BPDU）

• 说明： 用于通知网络拓扑发生变化的报文。
• 目的： 当网络拓扑发生变化时，通知相关设备进行拓扑重计算。
• Protocol Version Identifier: 0
• BPDU Type: 0x80
• 长度为4个字节，使用了Protocol Identifier、Protocol Version Identifier和BPDU Type字段。

BPDU报文格式

BPDU报文被封装在以太网数据帧中，其目的MAC地址通常为：01-80-C2-00-00-00。

BPDU报文格式包含多个字段，其中两个关键字段用于判断BPDU报文类型：

这些字段的值有助于设备识别BPDU报文的类型以及执行相应的拓扑计算。

生成树协议通过这种交互的方式，确保网络中的设备始终保持对拓扑变化的感知，并根据生成树算法进行相应的调整，以维护环路防御和网络的稳定性。