rstp原理

rstp原理

RSTP原理

RSTP，即快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol），是新一代的生成树协议，是基于STP的改进版本。RSTP可以在网络发生拓扑变化的情况下，快速收敛生成树，使网络快速恢复正常运行状态，提高网络可靠性和容错性。

RSTP工作原理

RSTP通过减少BPDU传递次数和端口状态转移次数，实现了快速生成树的目的。在RSTP中，根交换机将BPDU 通过多个端口发送出去，以便让下游交换机能够了解到拓扑变化的信息。当一个交换机收到BPDU时，它将检查源MAC地址来确定发送BPDU的交换机，根据BPDU中的信息，将BPDU向下传递或忽略。

在STP中，交换机选举根交换机的时间比较长，可能需要数十秒钟。而在RSTP中，交换机不需要等待完整的BPDU生成树的构建，而是根据BPDU的优先级和MAC地址进行快速选主。同时，当一个交换机与根交换机的连接断开时，它能够立即从变为指定端口或非根端口，而不需要等待协议计时器过期。这样，当交换机出现故障或拓扑变化时，STP需要较长的时间来重新计算生成树，而RSTP通过

快速选主和转移端口的方式，实现了更快的收敛时间，从而提高了网络可靠性和效率。

RSTP中的端口状态

在RSTP中，端口状态分为以下几种：

• Disabled（禁止状态）：端口已被禁用，不会进行转发。

• Blocking（阻塞状态）：端口会接收BPDU，但不会转发数据包。

• Listening（监听状态）：端口会接收BPDU，等待STP计时器完成后，进入学习状态。

• Learning（学习状态）：端口进入学习状态后，开始学习VLAN和MAC地址，但不会转发数据包。

• Forwarding（转发状态）：端口可以正常转发数据包。

当拓扑发生变化时，会出现端口状态的变化。例如，如果一个端口从Forwarding状态变为Blocking状态，说明树中的一些链路关闭，需要重新计算生成树路径。此时，交换机会通过发送新的BPDU来通知其他交换机，并在新的树中重新选择主交换机。

RSTP的配置方法

在配置RSTP时，需要按以下步骤进行：

1. 禁用STP：若网络中有STP协议，要先禁用STP，再启用RSTP。

2. 配置根交换机：指定一台交换机为根交换机，可以手动配置或者交换机自动选举。

3. 配置非根交换机的端口：指定端口所处的状态（Root、Designated、Alternate或Backup），如果端口为Root或Designated状态，则该端口处于Forwarding状态；如果端口为Alternate或Backup状态，则处于Blocking状态。

4. 检查配置：通过show命令查看当前生成树的状态，以确定生成树是否按照预期运行。

总结

在现代网络中，快速恢复正常运行状态的速度十分重要。RSTP协议通过减少BPDU传递次数和端口状态转移次数，实现了快速生成树的目的，提高了网络可靠性和容错性。在配置RSTP时，需要注意根交换机的配置以及端口状态的配置，以确保生成树按照预期运行，并保证网络的正常运转。