RSTP协议(快速生成树协议)

Posted 2023-02-28 SpaceX7_s

什么是RSTP

RSTP是从STP发展而来，实现思想基本一致
RSTP的标准版本为IEEE802.1w
STP的标准版本为IEEE802.1d
MSTP的标准版本为IEEE802.s
RSTP大大缩短了收敛时间，可以更快速的恢复网络连通性

前提

必须是点到点的链路

RSTP与STP的区别

1. RSTP减少了端口的状态
   
2. RSTP增加了端口角色，把阻塞端口细分为两种，Alternate端口(预备端口，预备根端口），Backup端口(备份端口，备份指定端口)
   

边缘端口的特点(需要手动配置)

1. 边缘端口一般为交换机与主机连接的端口，它不接收BPDU，也不发送BPDU，在端口down或者up的状态都不会影响网络拓扑
2. 如果边缘端口收到BPDU会让端口变成普通端口，并保存转发状态，就有可能造成二层环路
3. 什么情况下边缘端口会收到BPDU，就是把原来连接主机的端口又连接了交换机，那么该边缘端口就会收到新接入的交换机的BPDU
4. 正常的直连端口启动30秒(比如一端连接交换机一端连接主机)，因为端口状态需要从Discarding状态变为Forwarding状态，中间经历两个不稳定状态，设置了边缘端口就可以直接从Discarding状态变为Forwarding状态，节省了中间两个不稳定状态，可以实现秒切换
   设置思科交换机边缘端口的命令
   SW1(config)#interface f0/1
   SW1(config-if)#spanning-tree portfast
5. 设置边缘端口保护后，本机接口下面配置BPDU Guard，只有收到本机接口发出的BPDU报文，接口就会自动关闭,状态为errdisable，从而保护网络防止二层环路，操作人员失误或者遭受恶意攻击都可能会边缘端口接收到BPDU
   配置命令
   Switch(config-if)# spanning-tree bpduguard enable
   或者
   Switch(config-if)# spanning-tree bpdu–guard enable

STRP BPDU与BPDUd的区别

快速收敛机制

1. 根端口快速收敛

• 新增一个预备端口(AP端口)
• 如果RSTP中，根端口出现故障，AP端口会第一时间变为根端口

实现过程

把sw1的f0/1端口设为down状态，sw1可以马上切换根端口，sw1的f0/2端口变为根端口

2. 边缘端口的快速收敛

• 边缘端口一般用于连接终端设备，需要手动配置
• 边缘端口的连接的终端设备，上线和下线不会发送TCN BPDU，可以跳过侦听和学习状态，直接为转发状态
• 边缘端口一般不接受BPDU，如果接收了BPDU就会丧失边缘端口特性，变为普通端口

3. 指定端口的快速收敛性
   

新路连成动后，P/A机制过程如下：
swA为po，swB依次为p1,p2,p3,p4(左往右)
1.p0和中1两个端口马上先成为指定端口，发送RST BPDU, (互相发送一个p置位为1的 BPDU)
2.S2的p1收到RSTP BPDU,马上意识到自己将成为根端口，不是指定端口，p1停止送RSTP BPDU,(此时已经确认po为指定端口)
3.swA的po进入Discarding就态，于是发送 P置位为1 和 A置位为1 BPDU
4.s2收到P和A置位为1的BPDU,将对其他端口设为discarding状态(临时关闭，防止环路)
5.只需要阻塞p3端口，因为AP和EP端口不参与计算，各端口阻塞之后，p2.p3为discaridng状态，p1为转发状态向swA回一个 A置位为1 P置位为0 的BPDU
6.swA判断出这是刚刚发送出去的BPDU，于是端口p0马上进入forwarding转发转态
P/A机制发送的过程还是十分快的

4. 拓扑的快速收敛
当交换机某个端口发送故障时，会马上发送一个TC置位为 1 的BPDU告知其他交换机 马上清空MAC地址表从新学习，不需要等根网桥发送 TC 置位为 1的BPDU