快速生成树协议

文摘   2025-01-11 12:00   河北  

STP虽然能够解决环路问题,但是收敛速度慢,当网络拓扑发生变化时,STP重新收敛需要较长的时间。

RSTP的标准为IEEE 802.1W,它改进了STP,缩短了网络的收敛时间。RSTP的收敛速度最快可以缩短到1s之内,在拓扑发生变化时能够快速恢复网络的连通性。RSTP的算法和STP的基本一致。 

 

一、RSTP的端口角色

RSTP有4种端口角色:根端口、指定端口、替代端口、备份端口,增加了替代端口和备份端口

1、替代端口

  替代端口可以简单地理解为根端口的备份,它是非根桥收到了其他设备发送的BPDU后被阻塞的端口。如果设备的根端口发生故障,替代端口可以成为新的根端口,加快了网络的收敛过程。

2、备份端口

  备份端口是指交换机由于收到了自己发送的BPDU从而被阻塞的端口。如果一台交换机有多个端口接入同一个网段,并且这些端口中有一个被选举为该网段的指定端口,那么这些端口中的其他端口都将被选举为备份端口。    

二、RSTP的端口状态

RSTP简化了端口状态,将STP的禁用、阻塞以及侦听状态简化为丢弃(Discarding)状态。也就是RSTP的端口状态为丢弃状态、学习状态、转发状态。

1、丢弃状态:端口不转发用户流量也不学习MAC地址

2、学习状态:端口不妆发用户流量但是学习MAC地址

3、转发状态:端口即妆发用户流量有学习MAC地址

三、RSTP的BPDU报文

RSTP的BPDU被称为RST BPDU

RST BPDU的“协议版本ID”字段值为0x02,“BPDU类型”字段值也为0x02

在“标志”字段中,该字段一共8位,STP只使用了其中的最低位和最高位,而RSTP在STP的基础上使用了剩余的6位,并分别对这些比特位进行了定义,

同意(Agreement)和提议(Proposal)位用于RSTP的P/A(Proposal/Agreement)机制,该机制大大提升了RSTP的收敛速度。    

端口角色(Port Role)的长度为2位,它用于标识该RST BPDU发送端口的端口角色,01表示根端口,10表示替代端口,11表示指定端口,00被保留使用,即备份端口(以上值都是二进制格式)

RSTP与STP不同,在网络稳定后,无论是根桥还是非根桥,都将周期性地发送配置BPDU,也就是说,对于非根桥而言,它们不用在桥端口上收到BPDU之后,再被触发而产生自己的配置BPDU,而是自发地,周期性地发送BPDU。

在RSTP中,无论端口的角色如何,只要端口收到次优BPDU,便会立即发送自己的BPDU这个变化使RSTP的收敛速度更快。

四、边缘端口

在RSTP中,可以将交换机连接PC的端口配置为边缘端口。

边缘端口默认不参与生成树计算,当边缘端口被激活之后,它会立即切换到转发状态并开始收发业务流量,而不哟领经历转发延迟时间,因此工作效率大大提高了

边缘端口的关闭或者激活并不会触发RSTP拓扑变更。

五、怎么实现分段收敛?

快速生成树协议(Rapid Spanning Tree Protocol,RSTP)实现段收敛的方法是通过端口转移机制。当一个端口从阻塞状态转移到转发状态时,它会发送一条RSTP消息,称为Proposal。这个Proposal消息会被传递到整个网络中,通知其他交换机该端口的状态已经改变。如果其他交换机同意该端口的状态改变,它们会发送一条消息,称为Agreement,回复该Proposal消息。当该端口收到足够数量的Agreement消息后,它就会进入到快速转发状态,从而实现分段收敛。    

外太空的金山
通信小白一枚,在学习中分享知识,还望多多指点
 最新文章