第06章 RSTP(快速生成树协议)配置

第六章RSTP（快速生成树协议）配置
6.1 生成树简介
STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写。

STP的目的是通过协商一条到根交换机的无环路径来避免和消除网络中的环路。

它通过一定的算法，判断网络中是否存在环路并阻塞冗余链路，将环型网络修剪成无环路的树型网络，从而避免了数据帧在环路网络中的增生和无穷循环。

STP在网络中选择一个被称为根交换机的参考点，然后确定到该参考点的可用路径。

如果它发现存在冗余链路，它将选择最佳的链路来负责数据包的转发，同时阻塞所有其它的冗余链路。

如果某条链路失效了，就会重新计算生成树拓扑结构，自动启用先前被阻塞的冗余链路，从而使网络恢复通信。

MyPower S41xx以太网交换机所实现的快速生成树协议RSTP，是生成树协议的优化版。

其快速体现在根端口和指定端口进入转发状态的延时在某种条件下大大缩短，从而缩短了网络拓扑稳定需要的时间。

6.2 RSTP配置任务列表
只有启动RSTP后各项配置任务才能生效，在启动RSTP之前可以配置设备或以太网端口的相关参数。

RSTP关闭后这些配置参数仍然有效。

RSTP 主要配置任务列表如下：
◆启动/关闭设备RSTP 特性
◆启动/关闭端口RSTP 特性
◆配置RSTP 的工作模式
◆配置交换机的Bridge 优先级
◆配置交换机的Forward Delay 时间
◆配置交换机的Hello Time时间
◆配置交换机的Max Age 时间
◆配置交换机路径耗费值的版本号
◆配置特定端口是否可以作为EdgePort
◆配置端口的Path Cost
◆配置端口的优先级
◆配置端口是否与点对点链路相连
◆配置端口的mCheck 变量
6.2.1 启动/关闭设备RSTP特性
配置命令
spanning-tree {enable|disable}
【配置模式】全局配置模式。

【缺省情况】缺省RSTP功能是“enable”。

6.2.2 启动/关闭端口RSTP特性
为了灵活的控制RSTP工作，可以关闭指定以太网端口的RSTP特性，使这些端口不参与生成树计算。

配置命令
【配置模式】端口配置模式。

【缺省情况】各个端口缺省情况下均参与RSTP算法。

注意：
当这些端口不参与生成树的计算时，则该端口在链路up时始终处于Forwarding状态并进行数据转发，有可能会形成回路。

6.2.3 配置RSTP 的工作模式
RSTP 可以和STP互通，如果交换网络中存在运行STP的交换机，可以通过该命令配置当前的RSTP运
行在STP兼容模式下。

配置命令
【配置模式】全局配置模式。

【缺省情况】缺省运行RSTP模式。

注意：
如果交换网络中存在运行STP 的交换机，RSTP可以自动迁移到STP兼容模式下运行，一般情况下不需用户手工配置。

6.2.4 配置交换机的Bridge优先级
网桥优先级的大小决定了这个网桥是否能够被选择为整个交换网络的根网桥，通过配置较小的优先级可以指定某个网桥作为生成树的根。

需要注意的是：如果整个交换网络中所有网桥的优先级采用相同的值，则MAC地址最小的那个网桥将被选择为根网桥。

配置命令
spanning-tree priority priority
【配置模式】全局配置模式。

【缺省情况】缺省优先级为32768。

注意：
RSTP会自动将用户配置的值转换为与之最接近的4096的倍数值。

因此用户配置后实际生效的值为n ×4096，其中n的取值范围为0～15。

6.2.5 配置交换机的Forword-Delay时间
线路故障会引发网络重新进行生成树结构的计算，不过重新计算得到的新配置消息无法立刻传遍整个网络。

如果新选出的根端口和指定端口立刻就开始数据转发的话，可能会造成暂时性的路径回路，为此协
议采用了一种状态迁移的机制，根端口和指定端口重新开始数据转发之前要经历一个中间状态，经过Forward Delay 延时后才能进入转发状态。

这个延时保证了新的配置消息已经传遍整个网络。

交换机的Forward Delay 特性与交换网络的网络直径有关，一般来说网络直径越大Forward Delay 的时间就应该配置得越长。

需要注意的是如果Forward Delay配置得过小，可能会引入临时的冗余路径；如果Forward Delay 配置得过大，网络可能会较长时间不能恢复连通。

建议用户采用缺省值。

要恢复系统的默认值请采用对应的no 命令。

配置命令
spanning-tree forward-delay seconds
的转发延迟时间都将设为此值，取值范围为4～30秒。

【配置模式】全局配置模式。

【缺省情况】缺省为15秒。

注意：
配置网桥参数时必须满足下列条件，否则配置不会成功。

RSTP会自动检查这一条件。

Max-age时间≤ 2×(Forword-Delay时间－ 1)；
6.2.6 配置交换机的Hello Time时间
Hello报文时间（Hello Time）指的是根网桥向其它网桥定时发BPDU的时间间隔，这种定时发送BPDU 的做法是为了通知其它网桥自己现在是根网桥以使其它网桥对自身的根网桥地位给予认可；当然一旦交换网络中出现优先级更低的网桥，则它的根网桥地位会被取代，而又由新的根网桥以Hello报文时间的时间间隔定时向其它非根网桥发送BPDU；一般情况下，为了保证非根网桥不轻易丢弃收到的BPDU中的信息，网桥最大老化时间（Max Age Time）的值会是Hello报文时间值的好几倍。

需要注意的是：过长的Hello Time 值会导致因为链路丢包而使网桥认为链路故障，开始重新计算生成树；过短的Hello Time 值会导致网桥频繁发送配置消息，增加网络负担和CPU 负担，建议用户采用缺省值。

配置命令
spanning-tree hello-time seconds
【配置模式】全局配置模式。

【缺省情况】缺省为2秒。

注意：
配置网桥参数时必须满足下列条件，否则配置不会成功。

RSTP会自动检查这一条件。

Max-age时间≥ 2×(Hello报文时间＋ 1)。

6.2.7 配置交换机的Max-age时间
所谓“Max-age时间”，指的是网桥收到从其它网桥传过来的BPDU（桥协议数据单元）后，要通过该BPDU计算根网桥，指定网桥，根端口等；因为网桥会不断的收到BPDU，而“Max-age时间”指的就是网桥对BPDU信息保存的时间；一旦超时，对BPDU保存的信息就失效，不能再用于相关计算中。

需要注意的是：如果Max Age配置得过小，生成树计算就会比较频繁，而且有可能将网络拥塞，误认为链路故障；如果Max Age 配置得过大，很可能不能及时发现链路故障，降低网络自适应能力，建议用户采用缺省值。

配置命令
spanning-tree max-age seconds
【配置模式】全局配置模式。

【缺省情况】缺省为20秒。

注意：
配置网桥参数时必须满足下列条件，否则配置不会成功。

RSTP会自动检查这一条件。

1、Max-age时间≤ 2×(Forword-Delay时间－ 1)；
2、Max-age时间≥ 2×(Hello报文时间＋ 1)。

6.2.8 配置交换机路径耗费值的版本号
如果相连的网桥支持802.1w的RSTP，推荐使用stp8021t2001。

如果相连的网桥支持802.1d的STP，推荐
使用stp8021d1998。

配置命令
spanning-tree pathcost-version version
【配置模式】全局配置模式。

【缺省情况】缺省值为2：stp8021t2001。

6.2.9 配置端口是否可以作为EdgePort
如果当前的以太网端口没有和任何其它网桥的以太网端口相连，则应该将该端口配置为边缘端口。

这样可以使得该端口能够直接迁移到转发状态，减少不必要的迁移时间。

如果某个特定端口被配置为边缘端口，但是该端口与其它网桥的端口相连，RSTP协议可以自动检测并将其重新配置为非边缘端口。

配置命令
spanning-tree edgeport {enable|disable}
【配置模式】端口配置模式。

【缺省情况】网桥所有以太网端口均被配置为边缘端口。

注意：
如果当前以太网端口由非边缘端口转变成边缘端口时，用户最好手工将该参数配置为边缘端口。

RSTP 协议无法检测非边缘端口是否转变成了边缘端口。

6.2.10 配置端口的Path Cost
以太网端口的路径费用与该端口的链路速率有关，链路速率越大，则应将该参数配置得越小，协议可以自动检测当前以太网端口的链路速率并换算成相应的路径费用。

需要注意的是：配置以太网端口的路径费用会引起生成树重新计算，建议用户采用缺省值，让RSTP 协议自己来计算当前以太网端口的路径费用。

配置命令
spanning-tree pathcost cost-value
【配置模式】端口配置模式。

【缺省情况】缺省情况下，当交换机路径耗费值的版本号为stp8021t2001，10M口的路径费用为2000000，100M口的路径费用为200000，1000M口的路径费用为20000；当交换机路径耗费值的版本号为stp8021d1998，10M口的路径费用为100，100M口的路径费用为19，1000M口的路径费用为4。

对于连接主机的端口，端口的路径费用没有意义，不会用于任何计算中。

6.2.11 配置端口的优先级
通过设定以太网端口的优先级可以指定特定的以太网端口包含在生成树内。

一般情况下，配置的值越小，端口的优先级就越高，该以太网端口就越有可能包含在生成树内。

如果网桥所有的以太网端口采用相同的优先级参数值，则以太网端口的优先级高低就取决于该以太网端口的索引号。

需要注意的是：配置以太网端口的优先级会引起生成树重新计算。

配置命令
spanning-tree port-priority <0-240>
【配置模式】端口配置模式。

【缺省情况】缺省情况下，交换机端口的优先级为128。

注意：
RSTP会自动将用户配置的值转换为与之最接近的16的倍数值。

因此用户配置后实际生效的值为n×16，其中n的取值范围为0～15。

6.2.12 配置端口是否与点对点链路相连
点对点链路相连的两个端口可以通过传送同步报文快速迁移到转发状态，减少了不必要的转发延迟时间。

如果将该参数配置为自动模式，RSTP协议可以自动检测当前的以太网端口是否与点对点链路相连。

配置命令
spanning-tree point-to-point {auto|forcetrue|forcefalse}
【配置模式】端口配置模式。

【缺省情况】缺省情况下，该参数被设置为“auto”。

注意：
当前以太网端口必须是汇聚端口并且是全双工模式才可以将其配置成点对点链路，否则配置无效。

用户可以手工配置当前以太网端口是否与点对点链路相连，但建议用户将其设为自动模式。

6.2.13 配置端口的mCheck 变量
通过设定mCheck 可以检查与当前以太网端口相连的网段内是否还有运行STP的网桥存在。

如果在与当前以太网端口相连的网段内存在运行STP的网桥，该端口会迁移到STP 兼容模式下运行。

在网络比较稳定的情况下，虽然网段内运行STP的网桥被拆离，但相应端口仍然会运行在STP兼容模式下，此时可以通过设定mCheck 变量迫使其迁移到RSTP模式下运行。

配置命令
spanning-tree mcheck {true|false}
【配置模式】端口配置模式。

【缺省情况】缺省情况下，该参数被配置为false。

注意：
将mCheck变量设为FALSE是不起任何作用的。

该命令必须在网桥运行RSTP 协议的情况下进行配置，如果网桥的协议运行模式被配置为STP 兼容模式该命令无效。

6.3 查看RSTP信息
6.3.1 查看RSTP的网桥信息
配置命令
show spanning-tree bridge
【配置模式】Enable模式、全局配置模式。

其显示字段的描述如下：
化，举个简单的例子，一台主机从交换机的一个端口移到另一个端口，或者
一台主机从交换机的一个端口拔下，再接上同一端口都算做是发生一次拓扑
变化；这仅仅是物理上的拓扑变化，软件上的拓扑变化也要计算在内，比如
网络中根网桥发生了变化等。

）
Designated Root ：显示交换网络中的指定根网桥（这里的网桥指的就是一台交换机），根网桥是
用“优先级+网桥MAC地址”来标识的，空格前面是根网桥的优先级，空格
后面是根网桥的MAC地址。

Root Cost ：本网桥到根网桥的根路径费用，根路径费用是指从非根网桥到根网桥的最短
路径费用，一旦本交换机就是根网桥，则根路径费用为0。

Root Port ：本网桥的根端口，根端口指的是非根网桥中到根网桥路径费用最小的那个端
口，一旦本交换机就是根网桥，则根端口为0。

配置举例
显示RSTP的网桥信息：
Switch# show spanning-tree bridge
Rapid STP Bridge Parameters:
RSTP protocol is Enabled
Bridge ID : 8000 00:01:7A:4C:44:21
Bridge Priority : 32768
Number of Topology Changes : 16
Designated Root : 8000 00:01:7A:4C:44:21
Root Cost : 0
Root Port : 0:00
Max Age Time : 20
Hello Time : 2
Forward Delay Time : 15
Bridge Max Age Time : 20
Bridge Hello Time : 2
Bridge Forward Delay Time : 15
Force Version : RSTP
Path Cost Version : STP8021T2001
6.3.2 查看RSTP的端口信息
配置命令
show spanning-tree port [port-list]
【配置模式】Enable模式、全局配置模式。

其显示字段的描述如下：
端口所处的角色。

Port State ：端口状态，总共可以显示“Disabled”，“Blocking”，“Listening”和“Forwarding”
四个状态；关于四个状态分别代表什么意义以及在某种状态下端口可以进行
怎样的操作，请参考《技术手册》中关于RSTP介绍。

Oper PathCost : 端口正在执行的路径费用。

参见前面介绍。

Admin oper PathCost : 端口配置的路径费用。

参见前面介绍。

Fwd Transitions ：Port标识的端口自交换机启动以来从非Forwarding状态转到Forwarding状态
的次数。

DesignatedPort ：RSTP生成稳定的拓扑结构后，将本端口所连接的网段连到根网桥的本交换机
端口或相邻交换机的端口，指定端口以“priority：port”的格式显示出来，冒
号前面显示的是优先级，冒号后面显示的是端口号。

DesignatedCost ：指定网桥的根路径费用（指定网桥将在下面介绍）。

Designated Root ：交换网络中的根网桥，指定根网桥用“priority MAC”来标识的，空格前面是
指定根网桥的优先级，空格后面是指定根网桥的MAC地址。

Designated Bridge ：负责将本端口所连的网段连接到根网桥的交换机，也就是指定端口所在的交
换机，指定网桥以“priority MAC”的格式显示出来，空格前面是指定根网
桥的优先级，空格后面是指定网桥的MAC地址。

配置举例
显示RSTP的端口信息：
Switch# show spanning-tree port 0/0-0/1
port 0/0 rapid stp parameters:
Priority：128
Participation：Enabled
Port Role：DesignatedPort
Port State：Forwarding
Oper PathCost：200000
Admin PathCost：Auto
Fwd Transitions： 4
Designated Port：128:01
Designated Cost：0
Designated Root：8000 00:01:7A:4C:44:21
Designated Bridge：8000 00:01:7A:4C:44:21
Oper Edge Port：True
Admin Edge Port：True
Oper PointToPoint：True
Admin PointToPoint：Auto
Migration Check：False
port 0/1 rapid stp parameters：
Priority：128
Participation：Enabled
Port Role：DisabledPort
Port State：Disabled
Oper PathCost：0
Admin PathCost：Auto
Fwd Transitions：0
Designated Port：128:02
Designated Cost：0
Designated Root：8000 00:01:7A:4C:44:21
Designated Bridge：8000 00:01:7A:4C:44:21
Oper Edge Port：True
Admin Edge Port：True
Oper PointToPoint：False
Admin PointToPoint： Auto
Migration Check： False。