RSTP原理与配置

1、快速生成树协议概述：

STP工作原理：

STP通过交换机之间传递配置BPDU来选举根交换端口（或根桥）以及确定每个交换机端口的角色和状态

在初始化过程中，每个交换机都主动发送配置BPDU

在网络拓扑稳定以后，只有根桥周期性发送配置BPDU，其他交换机在收到上游传来的配置BPDU后，才会发送自己的BPDU

配置BPDU包含了桥ID、路径开销和端口ID等参数

STP计算的4个步骤：

通过比较4个参数进行角色选举：

1、选举根桥（Root Bridge）

2、选举根端口（Root Port）：在每个非根桥上选举一个根端口

3、选举指定端口（Designated Port）：为每个网段选举一个指定端口

4、阻塞非指定端口：阻塞交换机上所有剩余的非根、非指定端口

STP基本原理：

在一个具有物理环路的交换网络中，交换机通过运行STP，自动生成一个没有环路的工作拓扑，。

在华为产品，被阻塞的非指定端口表现为Alternate Port

STP端口的状态迁移：

1、端口初始化或使能，进入Blocking状态

2、端口被选为根端口或指定端口 进入 Listening状态

3、端口的Forward Delay时间到，进入Learning状态

再经过一个Forward Delay，进入到Forwarding状态

4、端口不再是根端口，指定端口，进入Blocking状态

5、端口被禁用或者链路失效

STP的缺陷：

虽然能够解决环路问题，但是由于网络拓扑收敛慢，影响了用户通信质量，若网络中的拓扑结构频繁变化，网络随之频繁失去连通性（SPF需要重新计算）

1、STP没有细致区分端口状态和端口角色：

从用户角度来讲Listening，Learning和Blocking状态没有区别 都同样不转发用户流量

从使用和配置角度来讲，端口之间最本质的区别并不在意端口状态，而是在于端口扮演的角色

2、STP算法是被动的算法，依赖定时器等待的方式判断拓扑变化，收敛慢

3、要求在稳定的拓扑中，根桥主动发出配置BPDU报文，而其他设备再进行处理，最终传遍整个STP网络

STP对计时器的依赖：

STP重收敛过程慢：

STP拓扑变更机制：

STP的拓扑变更机制，需要先将拓扑变化信息传递给根桥，再由根桥向下游泛洪拓扑变化信息

RSTP概述：

RSTP对STP的改进：

1、端口角色：

RSTP端口角色一共有4种：根端口、指定端口、Alternate端口、Backup端口

2、端口状态：

3、配置BPDU-RST BPDU：

4、配置BPDU的处理：

拓扑稳定后，配置BPDU报文的发送方式：

RSTP对配置BPDU的发送方式进行了改进，在拓扑稳定后，无论非根桥设备是否接收到根桥传来的配置BPDU报文，非根桥设备仍然按照Hello Time规定的时间间隔发送配置BPDU，该行为完全由每台设备自主进行。

STP拓扑稳定后，根桥按照Hello Time规定时间间隔发送配置BPDU，其他非根桥设备在收到上游设备发送过来的配置BPDU后，才会触发发出配置BPDU（使STP计算复杂且缓慢）

更短的BPDU超时时间：

RSTP：如果一个端口在超时时间Hello Time*3 内米游收到上游设备发送过来的配置BPDU，那么该设备认为与此邻居协商失败

STP：需要先等待一个Max Age

处理次优BPDU：

5、快速收敛机制：

边缘端口的UP和DOWN不会引起网络波动

P/A机制：

6、拓扑变更机制：

7、保护功能：

RSTP拓扑收敛过程：

RSTP的基本配置：

更新: 2025-03-13 10:36:20
原文: https://www.yuque.com/yuhui.net/network/epz629413pwo5afd