STP并不是已經(jīng)淘汰不用，實(shí)際上不少廠家目前還僅支持STP。STP的最大缺點(diǎn)就是他的收斂時(shí)間太長，對(duì)于現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)要求靠可靠性來說，這是不允許的，快速生成樹的目的就是加快以太網(wǎng)環(huán)路故障收斂的速度。

　　1.RSTP 5種端口類型

　　STP定義了4種不同的端口狀態(tài)，監(jiān)聽(Listening)，學(xué)習(xí)(Learning)，阻斷(Blocking)和轉(zhuǎn)發(fā)(Forwarding)，其端口狀態(tài)表現(xiàn)為在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲卸丝跔顟B(tài)混合(阻斷或轉(zhuǎn)發(fā))，在拓?fù)渲械慕巧?根端口、指定端口等等)。在操作上看，阻斷狀態(tài)和監(jiān)聽狀態(tài)沒有區(qū)別，都是丟棄數(shù)據(jù)幀而且不學(xué)習(xí)MAC地址，在轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)下，無法知道該端口是根端口還是指定端口。

　　表8-20中看RSTP的端口狀態(tài)只有三種狀態(tài)，Discarding、Leaning和Forwarding。

　　表8-20 STP和RSTP端口狀態(tài)比較

　　RSTP有五種端口類型。根端口和指定端口這兩個(gè)角色在RSTP中被保留，阻斷端口分成備份和替換端口角色。生成樹算法(STA)使用BPDU來決定端口的角色，端口類型也是通過比較端口中保存的BPDUB來確定哪個(gè)比其他的更優(yōu)先。

　　1)根端口

　　非根橋收到最優(yōu)的BPDU配置信息的端口為根端口，即到根橋開銷最小的端口，這點(diǎn)和STP一樣。請(qǐng)注意圖8-16上方的交換機(jī)，根橋沒有根端口。

　　按照STP的選擇根端口的原則，SW-1和SW-2和根連接的端口為根端口。

　　2)指定端口

　　與STP一樣，每個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)段段內(nèi)必須有一個(gè)指定端口。假設(shè)SW-1的BID比SW-2 優(yōu)先，而且SW-1的P1口端口ID比P2優(yōu)先級(jí)高，那么P1為指定端口，如圖8-17所示。

　　圖8-16 RSTP根端口

　　圖8-17 指定端口的選擇

　　3)替換端口

　　如果一個(gè)端口收到另外一個(gè)網(wǎng)橋的更好的 BPDU，但不是最好的，那么這個(gè)端口成為替換端口，如圖8-18所示。

　　如果一個(gè)端口收到同一個(gè)網(wǎng)橋的更好 BPDU，那么這個(gè)端口成為備份端。當(dāng)兩個(gè)端口被一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路的一個(gè)環(huán)路連在一起時(shí)，或者當(dāng)一個(gè)交換機(jī)有兩個(gè)或多個(gè)到共享局域網(wǎng)段的連接時(shí)，一個(gè)備份端口才能存在。

　　如圖8-19所示，SW-1的P1和P2口同時(shí)接入到以太網(wǎng)的同一網(wǎng)段，P1為指定端口，P2 優(yōu)先級(jí)低，則P2端口為備份端口。

　　圖8-18 替換端口的選擇

　　圖8-19 備份端口的選擇

　　5)禁用端口

　　在快速生成樹協(xié)議應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中不擔(dān)當(dāng)任何角色。

　　2.BPDU更新與變化

　　RSTP添加標(biāo)志位，如圖8-20所示。在STP中，標(biāo)志位只有0為TC和7為TCA使用，RSTP使用其中保留的6位。另外，RSTP在BPDU指定了端口的角色和端口狀態(tài)，并且采用提議/同意的控制機(jī)制。

　　1)間隔發(fā)送BPDU

　　STP的非根橋僅傳遞根橋生成的BPDU;RSTP的網(wǎng)橋不管是否收到來自根橋的BPDU，它每隔Hello time(默認(rèn)2秒)時(shí)間發(fā)送本身的BPDU配置信息。

　　2)快速的老化信息

　　STP必須等到20秒的老花時(shí)間到時(shí)，才能更新BPDU;RSTP采用心跳的機(jī)制，當(dāng)一臺(tái)網(wǎng)橋在連續(xù)三次沒有收到BPDU的情況下，網(wǎng)橋認(rèn)為鄰居的根和指定根已經(jīng)丟失，立即老化自己的BPDU配置信息。

　　3)接受下級(jí)的BPDU

　　與Cisco專有的Backbone Fast的特性類似，RSTP接受下級(jí)的BPDU。如圖8-21所示，如果一臺(tái)網(wǎng)橋從它的指定根橋收到下級(jí)信息，立即接受并覆蓋原先的BPDU配置信息。

　　STP 的網(wǎng)絡(luò)端口從阻斷到轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)，如果想快速收斂的話，需要修改默認(rèn)的轉(zhuǎn)發(fā)延遲和老化時(shí)間定時(shí)器;RSTP可以快速收斂而不依賴于定時(shí)器，這些快速的收斂主要依賴邊緣端口和點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路來實(shí)現(xiàn)。

　　1)邊緣端口

　　一個(gè)邊緣端口就像一個(gè)Port Fast-enabled端口，并且只在連接了一個(gè)單獨(dú)的末端站點(diǎn)的端口上啟用他。但他和Port Fast-enabled 不一樣，他不產(chǎn)生拓?fù)涓淖?，但?dāng)他收到BPDU時(shí)，自動(dòng)成為生成樹端口，Cisco交換機(jī)的配置也是采用Port Fast-enabled方式配置。

　　2)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路

　　兩臺(tái)交換機(jī)之間的鏈路只有一根鏈路，同時(shí)端口之間的連接為全雙工，這樣的鏈路類型叫點(diǎn)到點(diǎn)鏈路。對(duì)于半雙工的鏈路叫共享端口。鏈路類型交換機(jī)自己檢查，也可人為修改。

　　4.提議/同意握手機(jī)制

　　RSTP使用提議/同意握手機(jī)制來完成端口的快速收斂。下面以圖8-22中的變化為例說明。

　　假設(shè)SW-1有一條新的鏈路連接到根橋。鏈路起來時(shí)，根橋的P0口和SW-1的P1口同時(shí)進(jìn)入指定阻斷狀態(tài)，而且P0和P1同時(shí)發(fā)布帶有提議標(biāo)志位的RSTP BPDU ①，同時(shí)P1成為新的根端口。

　　SW-1開始同步新的消息給其他的端口，P2為替換端口，同步中保持不變，P3為指定端口，同步中必須阻斷P3、P4為邊緣端口，同步中保持不變 ②;SW-1 通過新的根端口P1給根橋發(fā)送一個(gè)提議BPDU同意消息，將標(biāo)志位有提議給為同意，P0和P1握手成功③，P0和P1直接進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài);這時(shí)P3端口為指定端口，還處于阻斷狀態(tài)，同樣按照P0和P1的提議/同意握手機(jī)制，SW-1和SW-2快速進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。

　　如圖8-23所示，STP的拓?fù)渥兓窍葘CN發(fā)送到根橋，再由根橋?qū)C發(fā)送給所有網(wǎng)橋。

　　SW-4發(fā)送自己的拓?fù)渥兓ㄖ?TCN)位傳遞給根橋，根橋發(fā)送TC位的BPDU給所有的其他網(wǎng)橋，通知拓?fù)渥兓?/p>

　　1)拓?fù)涓淖儥z測

　　在RSTP中，只有非邊緣端口進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)時(shí)，才引起拓?fù)涞母淖儯丝诟淖兊狡渌麪顟B(tài)不引起拓?fù)涓淖?不產(chǎn)生TC)，但RSTP網(wǎng)橋檢測到拓?fù)涓淖?，發(fā)生以下動(dòng)作：

　　非邊緣的指定端口和根端口啟動(dòng)一個(gè)等于兩倍Hello Time的TC等待計(jì)數(shù)器。

　　泛洪MAC地址到所有的端口上。

　　只要TC等待計(jì)時(shí)器在端口中運(yùn)行，該端口發(fā)送的帶有TC位的BPDU，在計(jì)時(shí)器激活期間，根端口也發(fā)送BPDU信息。

　　2)拓?fù)涓淖儌鞑?/font>