Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置
快速生成树rstp配置实验总结
快速生成树rstp配置实验总结快速生成树（Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP）是一种用于构建以太网的冗余拓扑的协议。
它是IEEE 802.1w标准中定义的一种快速生成树协议，相对于传统的生成树协议STP（Spanning Tree Protocol），RSTP具有更快的收敛时间和更高的效率。
在进行RSTP配置实验之前，首先需要了解RSTP的基本原理和工作方式。
RSTP通过选择一个主端口和备用端口来构建快速生成树，主端口用于转发数据，备用端口则处于阻塞状态以备份主端口。
当主端口发生故障或链路出现变化时，备用端口会迅速切换为主端口，以保证网络的连通性和冗余。
RSTP通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息来交换拓扑信息，并利用端口优先级和端口状态来选择主备端口。
在实际配置过程中，首先需要确保网络中的所有交换机都支持RSTP 协议。
然后，通过登录交换机的管理界面或命令行界面，进入交换机的配置模式。
接下来，按照以下步骤进行RSTP配置：1. 配置全局RSTP参数：设置全局RSTP参数，包括优先级、Hello 时间和最大转发延迟等。
优先级用于选择根交换机，Hello时间用于控制BPDU消息的发送频率，最大转发延迟用于控制端口状态的转换速度。
2. 配置端口RSTP参数：对每个端口进行RSTP参数的配置，包括端口优先级、端口类型和端口状态等。
端口优先级用于选择主备端口，端口类型可以设置为指定端口、非指定端口或备用端口，端口状态可以设置为指定端口、非指定端口、备用端口、阻塞端口或禁用端口。
3. 配置RSTP实例：将交换机的端口划分为多个RSTP实例，可以根据网络的需求进行相应的配置。
每个RSTP实例都有一个唯一的标识符，用于区分不同的实例。
4. 配置RSTP根交换机：选择一个交换机作为RSTP的根交换机，根交换机具有最高的优先级，负责控制整个网络的拓扑。
cisco实验七 生成树配置
实验七生成树配置一、实验目的理解快速生成树协议RSTP的配置及原理。
二、实验课时2课时三、实验条件两台交换机、网线、控制线、计算机四、实验步骤步骤1：在每台交换机上开启生成树协议．例如对SwitchA做如下配置SwitchA#configure terminal ！进入全局配置模式SwitchA(config)#spanning-tree ！开启生成树协议SwitchA(config)#end步骤2：验证生成树协议已经开启SwitchA#show spanning-tree ！显示交换机生成树的状态SwitchA#show spanning-tree interface fastthernet 0/1 ！显示交换机接口fastthernet 0/1的状态SwitchA#show spanning-tree interface fastthernet 0/2 ！显示交换机接口fastthernet 0/2的状态步骤3：设置生成树模式SwitchA(config)#spanning-tree rstp ！设置生成树模式为802.1W步骤4：验证生成树协模式为802.1WSwitchA#show spanning-tree步骤5：设置交换机的优先级SwitchA(config)#spanning-tree priority 8192 ！设置交换机SwithA的优先级为8192 步骤6：验证交换机SwithA的优先级SwitchA#show spanning-tree步骤7：综合验证测试１. 验证交换机SwitchB的端口１和２的状态SwitchB#show spanning-tree interface fastEthernet 0/1 ！显示SwitchB的端口fastthernet 0/1的状态SwitchB#show spanning-tree interface fastEthernet 0/2！显示SwitchB的端口fastthernet 0/２的状态2. 如果SwitchA与SwitchB的端口F0/1之间的链路down掉，验证交换机SwitchB的端口２的状态，并观察状态转换时间SwitchB#show spanning-tree interface fastEthernet 0/2！显示SwitchB的端口fastthernet 0/２的状态3. 如果SwitchA与SwitchB之间的一条链路down掉（如拔掉网线），验证交换机PC1与PC2仍能互相ping通，并观察ping的丢包情况。
RSTP协议解析快速生成树协议的工作原理与性能优化
RSTP协议解析快速生成树协议的工作原理与性能优化RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol），即快速生成树协议，是一种网络协议，用于在以太网网络中构建一个无环的拓扑结构，以避免数据包的循环传输。
本文将对RSTP协议的工作原理进行解析，并探讨如何优化性能。
一、RSTP协议的工作原理RSTP协议基于STP（Spanning Tree Protocol）协议，并作出了一些改进。
它通过端口状态的转换来快速收敛网络，并在拓扑发生改变时进行快速重新计算生成树。
RSTP协议中的端口状态包括以下几种：1. Disabled：端口被禁用，不参与生成树计算；2. Blocking：端口阻塞，不转发数据帧，但仍接收BPDU（Bridge Protocol Data Units）；3. Listening：端口监听，不转发数据帧，但接收BPDU，并进行协议的交互；4. Learning：端口学习，不转发数据帧，但接收BPDU，并记录MAC地址到端口的映射关系；5. Forwarding：端口转发，转发数据帧。
RSTP协议中使用的BPDU消息包含以下信息：1. Root ID：根桥的标识，由优先级和MAC地址组成；2. Bridge ID：交换机的标识，由优先级和MAC地址组成；3. Path Cost：路径开销，用于计算生成树；4. Port ID：端口的标识，用于在交换机上唯一标识端口。
RSTP协议的工作原理大致分为以下几个步骤：1. 选举根桥：交换机发送BPDU消息，根据Root ID和Bridge ID进行选举，选出拓扑中的根桥；2. 选举指定端口：交换机的端口根据BPDU消息中的Path Cost和Port ID进行选择，选出指定端口；3. 计算生成树：交换机根据根桥和指定端口信息生成生成树，将端口状态转换为相应的状态；4. 收敛网络：当拓扑发生改变时，交换机进行快速重新计算生成树，以保证网络的正常运行。
RSTP协议深入了解快速生成树协议的快速收敛与恢复
RSTP协议深入了解快速生成树协议的快速收敛与恢复Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) 是一种用于局域网中的快速生成树协议。
它的主要目标是在网络拓扑发生变化时，实现快速的收敛和恢复，以确保数据的正常传输。
本文将深入探讨RSTP协议，包括其原理、特点以及快速收敛和恢复的机制。
一、RSTP协议原理与特点RSTP是基于Spanning Tree Protocol (STP) 的改进版，它在STP的基础上进行了优化，以提高网络的收敛速度和性能。
RSTP协议的主要原理是通过在网络中选择一条主干路径（Root Path）和多个备选路径（Alternate Path），以实现冗余和负载均衡。
它引入了新的端口状态，包括Discarding、Learning、Forwarding三个状态，以提高网络的收敛性能。
RSTP协议的特点包括：1. 快速收敛：RSTP协议通过链路状态变化的感知和决策机制，可以更快地收敛网络拓扑。
当网络中的链路发生变化时，RSTP能够快速重新计算生成树，并调整端口状态，以确保数据的正常传输。
2. 支持快速下线检测：RSTP协议引入了BPDU Guard机制，用于快速检测并禁用非法的下线连接。
当RSTP交换机接收到非法的BPDU 帧时，它会立即将相应的端口置为锁定状态，以防止环路的产生。
3. 多实例支持：RSTP协议支持多实例的特性，可以同时运行多个生成树实例。
这使得RSTP可以应对复杂的网络环境，并提供更灵活和可靠的拓扑改变和收敛机制。
二、RSTP的快速收敛机制RSTP协议的快速收敛机制主要包括以下几个方面：1. 快速端口切换：当网络中的某个端口出现链路故障时，RSTP能够快速检测到变化，并将其切换到备选路径上。
这样，数据包可以立即沿新的路径传输，无需等待生成树重新计算。
2. Proposal/Agreement机制：RSTP使用Proposal/Agreement机制来加快收敛速度。
RSTP快速生成树协议配置实验
快速生成树配置实验目的：将两处的计算机网络通过两台交换机互联组成一个内部网络，为了提高网络的可靠性，用2条链路将交换机互联，现要在交换机上做适当配置，既提高网络安全性又避免环路。
实验内容：一、拓补图将PC1接入交换机SW1的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.1/24将PC2接入交换机SW2的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.2/24将PC3接入交换机SW3的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.3/24交换机SW1的f0/1口与SW2的f0/1口相连交换机SW2的f0/2口与SW3的f0/1口相连交换机SW3的f0/2口与SW1的f0/2口相连二、代码：1、交换机SW1配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096Switch(config)#end2、交换机SW2配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 8192Switch(config)#end2、交换机SW3配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 32768Switch(config)#end三、配置结果Switch#show spanning-tree（SW1）Switch#show spanning-tree（SW2）Switch#show spanning-tree（SW3）以上配置完成后结果，三台PC机可互相访问进入SW3配置界面将SW3与SW1连接的f0/2端口禁用（假设线路中有一根无法使用），三台PC机仍可互相访问Switch(config)#int f0/2Switch(config-if)#shutdown。
实验13 快速生成树协议RSTP
实验十三快速生成树协议RSTP实验名称快速生成树协议RSTP。
实验目的理解生成树协议的配置及原理。
实现功能使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等。
实验设备锐捷S2126（或S3550）交换机2台，网线4根。
实验步骤1.用2根网线从交换机（除了1和2号端口）分别连到2台计算机，这两台计算机的IP地址设为同一个网段地址。
2.连到交换机1，对交换机1进行配置。
3.对交换机1开启生成树协议。
configure terminal(进入交换机全局配置模式)spanning-tree(开启生成树协议)spanning-tree mode rstp(设置生成树模式为802.1W)spanning-tree priority 8192(设置此交换机的生成树优先级为8192)endshow spanning-tree(显示交换机生成树的状态)StpVersion : RSTPSysStpStatus : EnabledBaseNumPorts : 24MaxAge : 20HelloTime : 2ForwardDelay : 15BridgeMaxAge : 20BridgeHelloTime : 2BridgeForwardDelay : 15MaxHops : 20TxHoldCount : 3PathCostMethod : LongBPDUGuard : DisabledBPDUFilter : DisabledBridgeAddr : 00d0.f8b8.1c5bPriority : 8192TimeSinceTopologyChange : 0d:0h:7m:24sTopologyChanges : 0DesignatedRoot : 200000D0F8B81C5BRootCost : 0RootPort : 0freezing1#4.连到交换机2，对交换机2进行配置。
5.对交换机2开启生成树协议。
rstp 协议 原理
rstp 协议原理rstp协议原理引言RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）是一种用于局域网中生成树算法的协议，它的出现解决了STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）的收敛速度慢的问题，提高了网络的可用性和可靠性。
本文将介绍RSTP协议的原理和工作机制。
一、STP协议的问题STP协议是一种用于防止网络环路产生的协议，通过生成树算法选举出一条主路径，并将其他冗余路径进行阻塞。
然而，STP协议在网络拓扑发生变化时，需要重新计算生成树，这个过程称为收敛。
STP协议的收敛速度较慢，可能需要数十秒甚至几分钟的时间，这会导致网络中断和数据丢失。
二、RSTP协议的改进为了提高STP协议的收敛速度，RSTP协议引入了以下几个改进：1. 状态机RSTP协议引入了端口状态机，将端口的状态划分为以下几种：指定端口、根端口、备选端口、替代端口等。
每个端口在不同状态下具有不同的功能和行为，从而加快了生成树的收敛速度。
2. 端口类型RSTP协议定义了三种端口类型：根端口、指定端口和替代端口。
根端口是与根桥相连的端口，指定端口是与非根桥相连的端口，替代端口是在多个备选端口中选出的备份端口。
通过合理配置端口类型，可以提高生成树的收敛速度。
3. 快速收敛机制RSTP协议引入了快速收敛机制，通过在端口状态变化时发送BPDU （Bridge Protocol Data Unit）消息，快速通知网络中的其他设备，从而加快网络的收敛速度。
此外，RSTP协议还支持BPDU的代理转发功能，减少了网络中BPDU消息的传输量，提高了网络的可用性。
4. 端口优先级RSTP协议引入了端口优先级的概念，通过调整端口的优先级，可以控制生成树中的主路径，从而提高网络的负载均衡性和可靠性。
三、RSTP协议的工作流程RSTP协议的工作流程可以概括为以下几个步骤：1. 桥选举RSTP协议通过比较桥的优先级和MAC地址来选举出一台根桥，其他桥将成为非根桥。
rstp 协议 原理
rstp 协议原理RSTP协议原理RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）是一种用于构建网络拓扑的协议，它是STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）的改进版本。
RSTP协议通过快速收敛的方式，提供了更快的网络恢复速度和更高的网络可靠性。
RSTP协议的主要原理是通过端口状态的变化来实现快速收敛。
在STP中，当网络拓扑发生变化时，需要等待一段时间（通常为30秒）才能完成重新计算生成树。
而RSTP协议引入了端口状态的概念，将端口分为指定端口（Designated Port）、根端口（Root Port）、非指定端口（Non-Designated Port）等几种状态，从而实现了更快的收敛。
RSTP协议的工作原理如下：1.选举根桥：网络中的所有交换机首先通过比较桥优先级和桥MAC 地址来选举出一个根桥。
选举规则是优先级越低、MAC地址越小的交换机越有可能成为根桥。
2.选举根端口：每个交换机都通过比较到达根桥的路径成本来选举根端口。
路径成本是根据链路带宽计算得出的，带宽越大，路径成本越低，优先级越高。
选举规则是路径成本越低的端口越有可能成为根端口。
3.选举指定端口：在每个交换机上，除了根端口外，还会选举出一个或多个指定端口。
指定端口是指与根桥相连的最短路径上的端口。
选举规则是路径成本越低的端口越有可能成为指定端口。
4.选举非指定端口：在每个交换机上，除了根端口和指定端口外，剩下的端口都被称为非指定端口。
非指定端口是指与根桥相连的非最短路径上的端口。
非指定端口的存在是为了避免网络出现环路。
5.端口状态转换：当网络中的拓扑发生变化时，RSTP协议会根据端口的状态进行相应的转换。
当一个端口的状态发生变化时，RSTP协议会通过发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息来通知其他交换机。
其他交换机收到BPDU消息后，会根据收到的信息更新自己的端口状态，从而实现快速收敛。
实验：RSTP快速生成树配置
快速生成树配置---------------------晚上风出品1.实验目标�理解生成树协议工作原理；�掌握快速生成树协议RSTP基本配置方法；�实验背景学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，作为网络管理员，你要用2条链路将交换机互连，现要求在交换机上做适当配置，使网络避免环路。
2.生成树配置技术原理�生成树协议（spanning-tree），作用是在交换网络中提供冗余备份链路，并且解决交换网络中的环路问题；�生成树协议是利用SPA算法，在存在交换环路的网络中生成一个没有环路的树形网络。
运用该算法将交换网络的冗余备份链路从逻辑上断开，当主链路出现故障时，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发；�生成树协议版本：STP、RSTP(快速生成树)、MSTP（多生成树协议）�生成树协议的特点收敛时间长。
从主要链路出现故障到切换至备份链路需要50秒的时间。
�快速生成树在生成树协议的基础上增加了两种端口角色：替换端口和备份端口，分别做为根端口和指定端口的冗余端口。
当根端口或指定端口出现故障时，冗余端口不需要经过50秒的收敛时间，可以直接切换到替换端口或备份端口，从而实现RSTP 协议小于1秒的快速收敛。
3.实验步骤�新建packet tracer 拓扑图（如图）�默认情况下STP协议启用的。
通过两台交换机之间传送BPDU协议数据单元，选出根交换机、根端口等，以便确定端口的转发状态。
上图中标记为黄色的端口处于block堵塞状态。
�设置rstp；�查看交换机show spanning-tree状态，了解根交换机和根端口情况；�通过更改交换机生成树的优先级spanningtree vlan * priority 4096 可以变化根交换机的角色。
�测试。
当主链路处于down状态时候，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发。
rstp快速生成树协议的配置(实际机器上)
RSTP快速生成树协议的配置【实验目的】了解快速生成树协议RSTP的工作原理和过程了解快速生成树协议RSTP与生成树协议STP之间的区别掌握快速生成树协议RSTP的配置方法【实验设备】锐捷S3760E交换机2台Pc机 2台直通线2条配置线2条交叉线2条【实验拓扑】【实验步骤】一．连接上图所示网络拓扑图，恢复交换机的出厂设置二．设置计算机的IP地址：PC1：10.1.100.111(IP) 255.255.255.0 (掩码)PC1：10.1.100.122(IP) 255.255.255.0 (掩码)三．对交换机Switch进行Vlan的划分和端口的配置：1．对交换机SWA配置：Switch>enable （进入特权模式）switch#configure terminal （进入全局模式）switch(config)#hostname SWA （给交换机命名为SWA）SWA(config)#vlan 10 （创建10号vlan）SWA(config-vlan)#exit （退回上一级）SWA(config)#interface fastethernet 0/5 （进入5号端口）SWA(config-if)#switchport access vlan 10 （将5号端口划给vlan 10）SWA(config-if)#exit (退回上一级）SWA(config)#interface range fastethernet 0/1-2 （进入1-2号端口）SWA(config-if-range)#switchport mode trunk （设定1-2号为中继模式）SWA(config-if-range)#exit (退回上一级）2．对交换机SWB配置：Switch>enable （进入特权模式）switch#configure terminal （进入全局模式）switch(config)#hostname SWB （给交换机命名为SWBSWB(config)#vlan 10 （创建10号vlan）SWB(config-vlan)#exit （退回上一级）SWB(config)#interface fastethernet 0/5 （进入5号端口）SWB(config-if)#switchport access vlan 10 （将5号端口划给vlan 10）SWB(config-if)#exit (退回上一级）SWB(config)#interface range fastethernet 0/1-2 （进入1-2号端口）SWB(config-if-range)#switchport mode trunk （设定1-2号为中继模式）SWB(config-if-range)#exit (退回上一级）四．对两台交换机配置快速生成树协议（RSTP）1.对交换机SWA进行设置SWA(config)#spanning-tree （开启生成树协议）SWA(config)#spanning-tree mode rstp （生成树协议模式为802.1w）SWA(config)#exit （退回上一级）SWA#show spanning-trees （显示生成树协议的状态）SWA#show spanning-tree interface fastethernet 0/1（显示1号端口的生成树状态）SWA#show spanning-tree interface fastethernet 0/2（显示2号端口的生成树状态）2. 对交换机SWB配置：SWB(config)#spanning-tree （开启生成树协）SWB(config)#spanning-tree mode rstp （生成树协议模式为802.1w）SWB(config)#exit （退回上一级）SWB#show spanning-trees （显示生成树协议的状态）SWB#show spanning-tree interface fastethernet 0/1（显示1号端口的生成树状态）SWB#show spanning-tree interface fastethernet 0/2（显示2号端口的生成树状态）五．设置交换机的优先级，指定SWA为根交换机SWA(config)#spanning-tree priority 4096（设优先级为4096）*此处数据为4096的倍数，值越小，就会成为根交换机，默认值为32768重新查看快速生成树协议的配置情况（上面的三个show命令）六．验证结果：1．PC1上使用-t参数ping PC2PC1：ping 10.1.100.122 –t*此时显示结果可以ping通2．拔掉连接两交换机之间的一根网线，继续使用上述ping命令*此时在中断一下后能够快速再次ping通。
RSTP协议分析快速生成树协议的工作原理与应用
RSTP协议分析快速生成树协议的工作原理与应用RSTP协议分析：快速生成树协议的工作原理与应用快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP）是一种用于构建冗余网络拓扑的协议，其主要作用是在网络出现链路故障时，快速重新计算并选取最佳的转发路径，以保证网络的高可用性和稳定性。
本文将详细介绍RSTP协议的工作原理与应用，并探讨其与其他生成树协议（如STP）的区别与优势。
一、RSTP协议的工作原理RSTP协议是基于IEEE 802.1D标准的生成树协议的改进版本，其工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 端口状态的转换RSTP协议引入了三种新的端口状态，包括指定端口（Designated Port）、根端口（Root Port）和替代端口（Alternate Port）。
通过快速响应链路状态变化，RSTP协议能够快速将端口从一个状态切换到另一个状态，减少网络收敛时间。
2. BPDU（Bridge Protocol Data Unit）优化RSTP协议优化了BPDU报文的传输方式，通过使用BPDU副本来降低网络中的BPDU报文数量，提高了网络的传输效率。
3. 快速收敛RSTP协议通过快速传播信息、确定最佳路径并阻塞非最佳路径的方式，实现了快速网络收敛。
当网络链路发生故障时，RSTP协议能够快速计算出新的拓扑结构，并使用最佳路径进行数据转发，从而避免了数据包的延迟和丢失。
4. 多实例支持RSTP协议支持多实例的特性，可以在一个交换机上同时运行多个RSTP实例。
通过多实例的支持，RSTP可以更加灵活地适应不同网络环境和需求，提高网络的可用性。
二、RSTP协议的应用RSTP协议广泛应用于企业局域网（LAN）和校园网等网络环境中，具有以下几个重要的应用场景：1. 网络冗余RSTP协议通过自动检测和屏蔽链路故障，提供了网络冗余的解决方案。
当一条链路发生故障时，RSTP协议能够快速重新计算生成树，并选择最佳转发路径，实现网络的无缝切换，确保网络的可用性和可靠性。
rstp生成树的工作原理 -回复
rstp生成树的工作原理-回复RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）是一种用于生成树算法的快速变种，它能够提供更快的网络转发和恢复速度。
本文将介绍RSTP的工作原理，从树的构建和更新、端口状态的转换以及收敛过程等方面进行详细阐述。
一、树的构建和更新RSTP的第一步是通过选举根桥（root bridge）来确定树的根。
根桥是网络拓扑中优先级最高的桥，它用于发送配置信息和控制整个网络的状态。
每个桥都会发送自己的优先级和MAC地址，根据这些信息进行选举根桥。
优先级越低的桥将成为根桥，如果有多个桥优先级相同，则选择MAC地址较小的桥。
选举完成后，所有其他桥都会将某个端口指定为根端口（root port），该端口连接到根桥，成为树的一部分。
树的构建完成后，RSTP会监听网络中的BPDU（Bridge Protocol Data Unit）来判断端口是否需要转发或阻塞。
BPDU是一种用于通信桥之间状态信息的协议。
RSTP中的BPDU包含了桥的优先级、端口角色、状态信息等。
通过监听BPDU，RSTP可以检测到网络拓扑的变化，并做出相应的调整。
当网络中出现拓扑变化时，RSTP会通过一系列协商过程快速更新生成树。
该过程包括根端口、指定端口和阻塞端口的转换。
二、端口状态的转换RSTP定义了三种端口状态：根端口、指定端口和阻塞端口。
1. 根端口（root port）：根端口是连接到根桥的端口，它具有最短的路径到达根桥，用于转发数据。
当根端口的连接断开或有更短路径的端口加入网络时，RSTP会将根端口状态从根端口转换为指定端口或阻塞端口。
2. 指定端口（designated port）：指定端口是每个网段中用于转发数据的端口。
当指定端口失效或有其他端口成为更优的指定端口时，RSTP会将该端口状态从指定端口转换为阻塞端口。
3. 阻塞端口（blocking port）：阻塞端口不转发数据，它用于避免环路的形成。
rstp和mstp配置实验原理
rstp和mstp配置实验原理RSTP和MSTP都是生成树协议，分别对应于局域网和城域网。
它们的主要区别在于RSTP是STP的改进型，而MSTP则兼容STP和RSTP，并通过对多个实例的生成树的运行来实现业务流量和用户流量的隔离，以及在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。
RSTP的配置实验原理如下：1.RSTP的运作方式与STP类似，但在运作方式上有所改进。
它通过比较每个交换机的BID来选举根交换机，BID越小越好。
2.RSTP的端口角色选举规则是首先比较端口到根交换机的开销，越小越好；开销一样，比较端口所在的交换机的BID，越小越好；若BID一样，比较端口的PID，越小越好。
3.在RSTP中，每个非根交换机上，有且只有一个距离根交换机最近的端口；每个链路上，有且只有一个距离根网桥最近的端口。
4.RSTP通过阻塞一些端口来逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生。
当主线路故障时，阻塞接口被激活；主线路恢复时，备份线路再次阻塞。
而MSTP的配置实验原理如下：1.MSTP通过多实例能实现对业务流量和用户流量的隔离，同时还提供了数据转发的多个冗余路径。
在MSTP中，可以将若干个VLAN映射到一个实例（instance），MSTP将为每个instance运行一颗生成树。
2.MSTP可以基于instance设置优先级、端口路径开销等参数。
3.MSTP将VLAN根据不同的划分位集中实例，每个实例对应不同的生成树，所以可以实现数据流量的负载均衡，同时也解决了因VLAN过多而引起的资源占用过大的问题。
总的来说，RSTP和MSTP都是为了解决网络中的环路问题，通过阻塞一些端口来防止广播风暴的产生。
同时，MSTP还通过将不同的VLAN映射到不同的实例中，实现了数据流量的负载均衡和资源的有效利用。
rstp生成树的工作原理 -回复
rstp生成树的工作原理-回复RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）是一种用于生成树网络拓扑的协议，它是基于IEEE 802.1D标准的Spanning Tree Protocol（STP）的改进版本。
RSTP通过快速的端口转换和拓扑信息的更新，提供了更快速和可靠的网络恢复能力。
本文将一步一步地介绍RSTP生成树的工作原理。
第一步：选举根桥（Root Bridge）在RSTP中，网络中的所有交换机都具有一个桥优先级（Bridge Priority）和一个桥ID（Bridge ID）。
根桥是网络中所有交换机中具有最小桥ID的交换机，它被选为生成树中的根。
交换机的桥ID由桥优先级和MAC地址组成。
桥优先级是一个16位的值，默认情况下为32768，每增加4096，优先级减小一级。
在选举根桥的过程中，交换机通过比较自己的桥ID和接收到的其他交换机的桥ID，选择具有最小桥ID的交换机作为根桥。
第二步：选举根端口（Root Port）在RSTP中，每个交换机都将选择一条与根桥连接的路径作为根端口。
根端口是指距离根桥路径上最近的交换机上的网络端口。
交换机通过比较自己到根桥的路径开销（Path Cost），选择具有最小路径开销的端口作为根端口。
路径开销是通过端口到交换机的链路速度和网络延迟来计算的。
端口到交换机的链路速度越高，路径开销越小；网络延迟越低，路径开销越小。
交换机通过接收到的BPDU消息中的路径开销信息，计算自己到根桥的路径开销，并选择具有最小路径开销的端口作为根端口。
第三步：选举设计端口（Designated Port）在RSTP中，每个交换机上除了根端口外，还可以存在多个设计端口（Designated Port）。
设计端口是指与邻居交换机连接的端口，它可以转发数据帧并维持生成树的拓扑结构。
交换机通过比较自己到根桥的路径开销和邻居交换机到根桥的路径开销，选择具有最小路径开销的端口作为设计端口。
生成树协议STP和快速生成树协议RSTP的配置及原理
生成树协议STP和快速生成树协议RSTP的配置及原理生成树协议STP和快速生成树协议RSTP：生成树协议的由来：由于网络中会存在单点故障而导致网络无法访问，系统瘫痪，因此在网络中提供冗余链路即引入备份链路来解决单点故障问题，但是------这样做的好处是：减少单点故障，增加网络可靠性；缺点是：产生交换环路，会导致广播风暴、多帧复制、MAC地址表抖动。
因此生成树协议是为了提供冗余链路，解决环路问题（作用）。
生成树协议的原理：使冗余端口置于“阻塞状态”；网络中的计算机在通信时，只有一条链路生效；当原本的链路出现故障时，将处于“阻塞状态”的端口重新打开，从而确保网络连接稳定可靠。
实验目的：使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等实验拓扑：配置过程：（此实验需要先配置再连线，只能在真实机上做）生成树协议STP：1.开启生成树协议：（A和B同）switchA#configure terminal 进入全局配置模式switchA(config)#spanning-tree 开启生成树协议2.设置生成树模式：（A和B同）switchA(config)#spanning-treemode stp ！设置生成树模式为STP（802.1D）验证测试：验证生成树协议模式为802.1D3.验证生成树协议已经开启：（A和B同）switchA#showspanning-tree ！显示交换机生成树的状态switchA#showspanning-tree interface fastEthernet 0/1 ！显示交换机接口fastethernet0/1的状态switchA#showspanning-tree interface fastEthernet 0/2 ！显示交换机接口fastethernet0/2的状态4.测试结果：C:\Users\pdsu>ping -t192.168.10.1正在Ping192.168.10.1 具有32 字节的数据:请求超时。
实验五 快速生成树协议RSTP
实验五 生成树协议STP/快速生成树协议RSTP【实验名称】生成树协议STP/快速生成树协议RSTP 的配置【实验目的】理解生成树协议STP/RSTP 的配置及原理。
【背景描述】某学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，网络管理员用２条链路将交换机互连，现要在交换机上做适当配置，使网络避免环路。
本实验以２台S2126G 交换机为例，2台交换机分别命名为SwitchSA,SwitchB 。
ＰＣ1与CP2在同一个网段，假设IP 地址分别为192.168.10.137 ，192.168.10.136，网络掩码为255.255.255.0。
【实验功能】使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等。
【实验拓扑】【实验设备】S2126GG(２台)【地址规划】：PC1：192.168. 10.137/24PC2：192.168. 10.136/24F0/3 F0/3F0/2 F0/1F0/2 F0/1 AB VLAN 10VLAN 10【实验步骤】步骤１．在交换机SwitchA 上的基本配置（创建Vlan10,并将０／3端口划分到Vlan 10中；将0/1和0/2端口设置为trunk）switchA#configure terminal ！进入全局配置模式switchA(config)#vlan 10 ！创廚VLAN10switchA(config-vlan)#name sales ！将其命名为sales.switchA(config-vlan)#exitswitchA(config)#interface fastethernet 0/3 !进入接口配置模式。
switchA(config-if)#switchport access vlan 10 ！将0/3端口划分到VLAN 10中SwitchA (config-if)#exitswitchA(config)#interface range fastethernet 0/1-2 ！进入接口0/1和0/2 switchA(config-if-range)#switchport mode trunkswitchA(config-if-range)#exit步骤２．在交换机SwitchB 上的基本配置（创建Vlan10,并将０／3端口划分到Vlan 10中；将0/1和0/2端口设置为trunk）SwitchB #configure terminal ！进入全局配置模式SwitchB (config)#vlan 10 ！创建VLAN10SwitchB (config-vlan)#name sales ！将其命名为sales.SwitchB (config-vlan)#exitSwitchB (config)#interface fastethernet 0/3 !进入接口配置模式。
快速stp的工作原理
快速stp的工作原理快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP）是一种基于快速交换的网络通信协议，用于在计算机网络中自动构建冗余链接并建立冗余路径，以确保数据传输的可靠性和高效性。
RSTP工作原理如下：1. 状态机: RSTP使用状态机来实现冗余路径的建立和维护。
每个端口拥有一个状态机，通过发送和接收控制帧来改变端口状态。
状态机有以下几种状态：- Disabled：端口完全关闭，不发送或接收数据帧。
- Blocking：端口接收配置信息并发送BPDU帧以及其他控制帧。
- Listening：端口准备接收数据帧，并发送BPDU帧以及其他控制帧。
- Learning：端口学习网络拓扑并更新端口的转发数据库。
- Forwarding：端口开始转发数据帧。
2. 快速收敛：RSTP通过减少网络链路从一个状态到另一个状态的切换时间，实现快速收敛。
当网络链路发生故障时，RSTP通过BPDU（Bridge Protocol Data Unit）帧的发送和接收来通知网络中其他设备进行相应的调整。
在RSTP中，BPDU帧包含以下信息：- 优先级：用于确定根桥和端口的优先级。
- 根路径成本：从根桥到当前桥的路径成本。
- 桥优先级：用于比较不同桥之间的优先级。
- 桥ID：用于唯一标识桥。
- 端口优先级：用于比较不同端口之间的优先级。
- 端口状态：用于确定端口的状态。
当网络链路发生变化时，RSTP通过计算根桥和端口的优先级，选择最佳路径，并重新计算转发数据库。
3. 快速端口转发：RSTP以快速速度确定最佳路径，并将端口从阻塞状态切换到转发状态。
RSTP使用以下机制来确保快速端口转发：- Port Cost：每个端口根据链路带宽设置一个成本值，选择成本最低的端口作为转发端口。
- Port Priority：每个端口都有一个优先级，优先级越高的端口越可能成为转发端口。
- Hello Time：通过减少发送Hello消息的时间间隔，来更快地检测端口状态的改变。
任务2.8 快速生成树协议RSTP配置
Ø快速生成树协议RSTPØRSTP保护功能ØRSTP配置流程ØRSTP配置命令•生成树协议STP可以消除环路，但在网络拓扑变化时，收敛速度慢，会影响通信的时效性。
快速生成树协议RSTP（IEEE802.1w）在STP基础上进行了改进，实现了网络拓扑的快速收敛。
同时RSTP又提供了多种保护功能，以保障运行环境的稳定。
•本次任务主要介绍快速生成树协议RSTP的收敛机制及保护功能。
（1）端口角色及状态Ø端口角色：RSTP协议定义了四种端口角色：根端口、指定端口、Alternate端口（替代端口）和Backup端口（备份端口）。
Ø根端口、指定端口的作用与STP协议中定义的根端口、指定端口的作用相同。
ØAlternate端口提供了从指定交换机到根桥的另一条可切换路径，即为根端口的备份。
ØBackup端口提供了另一条从根桥到相应网段的备份通路，作为指定端口的备份。
Ø端口状态：RSTP定义了3种端口状态。
RSTP端口角色端口状态说明Learning端口不转发用户流量但是学习MAC地址Forwarding端口既转发用户流量又学习MAC地址Discarding端口既不转发用户流量也不学习MAC地址RSTP端口状态（2）收敛机制ØProposal/Agreement机制：加快了上游端口转到Forwarding状态的速度。
示例中P/A机制的工作过程如下：•S1选举为根桥，p1为指定端口，S2的p1为根端口。
•S1的p1进入丢弃状态，并向S2发送proposal置位的BPDU。
S2接收后，各端口进行同步变量置位。
将下游指定端口p2迁移到丢弃状态，替代端口、边缘端口状态不变。
•S2根端口进入转发状态，向S1发送Agreement置位的回应BPDU，S1确认为后，p1口立即进入转发状态。
•P/A协商机制继续在S2和S3之间进行，直到网络边缘。
实验4：RSTP快速生成树配置
实验四：RSTP配置实验【实验内容】RSTP（快速生成树协议）的配置。
【实验目的】理解快速生成树协议RSTP的工作原理；了解所需实验环境的搭建过程；了解快速生成树协议RSTP的配置过程；学会快速生成树协议RSTP的配置方法。
【实现功能】使网络在有冗余链路的情况下避免环路的产生，避免广播风暴等。
【实验设备】S2126G (2台)、PC机（两台）、直通线（2根）、交叉线（2根）【实验拓扑】按照拓扑图连接网络时注意，两台交换机都配置完快速生成树以后，再将两台交换机连接起来。
如果先连接再配置会造成广播风暴，影响交换机的正常工作。
【实验步骤】1、交换机Switch A的配置（1）基本配置：Switch(config)#hostname SwitchASwitchA(config)#vlan 10SwitchA(config-vlan)#exitSwitchA(config)#int f0/1SwitchA(config-if)#switchport access vlan 10SwitchA(config-if)#exitSwitchA(config)#interface range fastethernet 0/2-3SwitchA(config-if-range)#switchport mode trunk（2）配置RSTP快速生成树协议：Switch A(config)# spanning-tree //开启生成树协议Switch A(config)#spanning-tree mode rstp //指定生成树协议的类型为RSTP2、交换机Switch B的配置（1）基本配置：Switch(config)#hostname SwitchBSwitchB(config)#vlan 10SwitchB(config-vlan)#exitSwitchB(config)#int f0/1SwitchB(config-if)#switchport access vlan 10SwitchB(config-if)#exitSwitchB(config)#interface range fastethernet 0/2-3SwitchB(config-if-range)#switchport mode trunk（2）配置RSTP快速生成树协议：Switch B(config) #spanning-treeSwitch B (config)# spanning-tree mode rstp3、连接Switch A和Switch B用两跟交叉线分别连接Switch A和Switch B的f0/2和f0/3。
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Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置
实验8 Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置
一、相关知识介绍
1、生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个
端口为根的生成树，避免环路。
二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。
2、根网桥的选择流程：
（1）第一次启动交换机时，自己假定是根网桥，发出BPDU报文宣告。
（2）每个交换机分析报文，根据网桥ID选择根网桥，网桥ID小的将成为根网桥（先比较网桥优先级，如果相等，再比较MAC地址）。
（3）经过一段时间，生成树收敛，所有交换机都同意某网桥是根网桥。
（4）若有网桥ID值更小的交换机加入，它首先通告自己为根网桥。
其它交换机比较后，将它当作新的根网桥而记录下来。
3、RSTP 协议原理
STP并不是已经淘汰不用，实际上不少厂家目前还仅支持STP。
STP的最大缺点就是他的收敛时间太长，对于现在网络要求靠可靠性来说，这是不允许的，快速生成树的目的就是加快以太网环路故障收敛
的速度。
（1）RSTP 5种端口类型
STP定义了4种不同的端口状态，监听（Listening），学习（Learning），阻断（Blocking）和转发（Forwarding），其端口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合（阻断或转发），在拓扑中的角色（根
端口、指定端口等等）。
在操作上看，阻断状态和监听状态没有区别，都是丢弃数据帧而且不学习MAC 地址，在转发状态下，无法知道该端口是根端口还是指定端口。
RSTP有五种端口类型。
根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留，阻断端口分成备份和替换端口角色。
生成树算法（STA）使用BPDU来决定端口的角色，端口类型也是通过比较端口中保存的BPDUB来确定哪个比其他的更优先。
1）根端口：非根桥收到最优的BPDU配置信息的端口为根端口，即到根桥开销最小的端口，这点和STP 一样。
请注意图8-16上方的交换机，根桥没有根端口。
按照STP的选择根端口的原则，SW-1和SW-2和根连接的端口为根端口。
2）指定端口：与STP一样，每个以太网网段段内必须有一个指定端口。
假设SW-1的BID比SW-2 优先，而且SW-1的P1口端口ID比P2优先级高，那么P1为指定端口，如图8-17所示。
图8-16 RSTP根端口
图8-17 指定端口的选择
3）替换端口
如果一个端口收到另外一个网桥的更好的BPDU，但不是最好的，那么这个端口成为替换端口，如图8-18所示。
对于SW-2来说，端口P3收到的BPDU比自己优先，自己为次优先，P3为替换端口。
4）备份端口
如果一个端口收到同一个网桥的更好BPDU，那么这个端口成为备份端。
当两个端口被一个点到点链路的一个环路连在一起时，或者当一个交换机有两个或多个到共享局域网段的连接时，一个备份端口才能存在。
如图8-19所示，SW-1的P1和P2口同时接入到以太网的同一网段，P1为指定端口，P2 优先级低，则P2端口为备份端口。
图8-18 替换端口的选择
图8-19 备份端口的选择5）禁用端口
在快速生成树协议应用的网络运行中不担当任何角色。
4 RSTP配置命令介绍
PVST是Cisco私有的，为每个VLAN构造一棵生成树
（1）启用生成树
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list （2）设置根网桥
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list root primary | secondary（
3）修改网桥的优先级
Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority
（4）修改端口成本
Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list cost cost
（5）修改端口优先级
Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority
（6）配置上行速链路
配置上行速链路的作用：当接入层或汇聚层的。