交换网络-RSTP（802.1W快速生成树协议）

STP与RSTP的区别

BPDU格式不同，更精细的补充，结果仍然是使用BPDU计算并阻塞某个端口；

分段式收敛，STP在拓扑变化时，TCN传到root，root向全网下发BPDU；而RSTP只在这条链路两端的设备上完成收敛；

Root port反应速度，STP为10个hello(MAX AGE)，而RSTP为3个；

端口角色不同，端口状态(Discarding<包含了禁用，阻塞，侦听>/Learning/Forwarding)

STP优化技术的标准化，自带uplinkfast(当某台设备的rp异常时，阻塞端口直接变为Forwarding状态)，backbonefast(uplink的补充)；

RSTP有链路类型字段，分为p2p<生成树全双工>，share<生成树半双工>，edge<边界>

RSTP在网络稳定后，所有设备均为周期性发送BPDU，STP仅有根桥会发；

在RSTP中，指定端口或阻塞状态的端口收到低优先级的RST BPDU，也可以立即对其做出回应；

RSTP新端口角色

较STP新增了两个端口概念，替代接口<根端口的备份>和备份接口<指定接口的备份>。但同样都是阻塞起来的，只是为了指定端口出故障时可以快速收敛，如图:

BPDU报文格式

与STP BPDU相比较

Protocol Version Identifier为2

BPDU Type为0x02，表示为RST BPDU

BPDU flags使用全部的8位

 

 

 在报文的最后增加了Versionl Length字段，值为0，表示本BPDU中不包含Versionl内容；

Flags详解:

• 最高位最低位为STP的TCA及TC；
• Aggreement及Proposal用于RSTP的P/A机制；
• Port Role<接口角色>：2bit，01表示根接口，10表示替代接口，11表示指定接口，00保留；
• Forwarding（转发）和Learning（学习）用于表示该RST BPDU发送接口的接口状态；

P/A快速收敛机制

当网络中增加新的链路或故障链路恢复时，链路两端必有一个端口的角色是指定端口，在STP中，该指定端口需要等待30s才能进入Forwarding状态；

P/A机制是指定端口可以通过与对端网桥进行一次握手，即可快速进入转发状态，无需任何定时器；

前提条件是必须是点到点的链路；

当新链路连接时候，链路两端的端口初始都为指定端口并处于阻塞的状态；

当指定端口处于Discarding和Learning状态时，所发送的BPDU中的Proposal位将被置为1，端口的角色位11，是指定端口；

收到Proposal置位的RST BPDU报文后，交换机会判断接收端口是否为根端口，如果是根端口，会进行同步过程，同步过程是阻塞除边缘端口之外的所有端口，为了消除本交换机产生环路的可能；

完成同步过程后，根端口进入转发状态并从根端口回发Agreement置为1的RST BPDU报文，内容复制收到的Proposal置为的RST BPDU报文，唯一不同的就是Flags字段的Agreement也置为1;

收到Agreement置1的BPDU报文后，该接口会立即进入转发状态;

同步过程阻塞的接口也会继续往下进行这个过程;

如果指定端口发出Proposal置位的BPDU后没有收到Agreement BPDU报文，则该端口需要等待30s（两个延迟时间）才会进入转发状态;

拓扑改变处理

在STP中，端口变为Forwarding状态或从Forwarding变为Blocking状态均会触发拓扑改变处理过程，而RSTP只在非边缘端口转为Forwarding状态时才会触发处理过程;

• 当交换机由非边缘端口转变为Forwarding状态时，网桥会在两倍的Hello Time时间内向根端口以及指定端口发送TC置位为1的RST BPDU，同时清除这些端口学习到的MAC地址;
• 其他交换机收到TC置位的RST BPDU时候，会清除接收TC报文的端口以及边缘端口之外的其余端口MAC地址，并同样会在两倍的Hello Time时间内向根端口以及指定端口发送TC置位为1的RST BPDU报文;
• 交换机收到TC置位的RST BPDU后不需要在Max Age+Forward Delay时间内将MAC地址老化时间设置为Forward Delay，而是直接清除端口MAC地址，重新进行学习，从而实现更快的收敛

RSTP与STP的兼容

当运行RSTP的交换机连续3次接收到配置BPDU时候，认为该端口和STP相连，该端口将切换到STP协议运行；

 

 

 

end

参考：

https://blog.csdn.net/qq_27664167/article/details/85142281