STP并不是已經(jīng)淘汰不用,，實際上不少廠家目前還僅支持STP。STP的最大缺點就是他的收斂時間太長,，對于現(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,，這點和STP一樣,。請注意圖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,，每個以太網(wǎng)網(wǎng)段段內(nèi)必須有一個指定端口,。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

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

　　如果一個端口收到同一個網(wǎng)橋的更好 BPDU，那么這個端口成為備份端,。當(dāng)兩個端口被一個點到點鏈路的一個環(huán)路連在一起時,，或者當(dāng)一個交換機(jī)有兩個或多個到共享局域網(wǎng)段的連接時，一個備份端口才能存在,。

　　如圖8-19所示,，SW-1的P1和P2口同時接入到以太網(wǎng)的同一網(wǎng)段，P1為指定端口，P2 優(yōu)先級低,，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秒的老花時間到時，才能更新BPDU;RSTP采用心跳的機(jī)制,，當(dāng)一臺網(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)接受下級的BPDU

　　與Cisco專有的Backbone Fast的特性類似,，RSTP接受下級的BPDU。如圖8-21所示,，如果一臺網(wǎng)橋從它的指定根橋收到下級信息,，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)延遲和老化時間定時器;RSTP可以快速收斂而不依賴于定時器,，這些快速的收斂主要依賴邊緣端口和點到點的鏈路來實現(xiàn),。

　　1)邊緣端口

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

　　2)點到點鏈路

　　兩臺交換機(jī)之間的鏈路只有一根鏈路，同時端口之間的連接為全雙工,，這樣的鏈路類型叫點到點鏈路,。對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，根橋的P0口和SW-1的P1口同時進(jìn)入指定阻斷狀態(tài),，而且P0和P1同時發(fā)布帶有提議標(biāo)志位的RSTP BPDU ①,，同時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,，才引起拓?fù)涞母淖?，端口改變到其他狀態(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)生以下動作：

　　非邊緣的指定端口和根端口啟動一個等于兩倍Hello Time的TC等待計數(shù)器,。

　　泛洪MAC地址到所有的端口上。

　　只要TC等待計時器在端口中運行,，該端口發(fā)送的帶有TC位的BPDU,，在計時器激活期間，根端口也發(fā)送BPDU信息,。

　　2)拓?fù)涓淖儌鞑?/font>