13.17-rstp简介

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STP :Spanning Tree Protocol,生成树协议是IEEE为了避免二层环路而提出的技术,在解决二层环路的同时能提供链路冗余。STP适合任何拓扑,环形拓扑、mesh拓扑都能胜任,不过STP的收敛时间较慢,通常需要30 ~ 50s,难以适应当前网络中业务的需求。

为了提高STP的收敛速度,IEEE提出了RSTP标准,即快速STP。RSTP相对于STP的改进有:

1.RSTP把端口角色和端口状态进行了分离,并简化端口状态

RSTP中只有discarding、learning、forwarding三个状态

STP中有disable、blocking、listening、learning、forewording五个状态

2.RSTP更精细划分了端口角色

root端口、designed端口的定义和STP一样,但对于处在discarding状态的端口细分为alternate端口(root备份端口)和backup端口(designed备份端口),另外,引入了一类特殊的designed的端口——edged端口,与主机或其他终端设备相连的端口。

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图1 STP与RSTP端口状态角色对应表

3.基于对端口角色的精确划分,RSTP引入了各种端口的快速迁移机制

3.1 designed端口的快速迁移机制,在P2P链路上,如果designed端口处理discarding状态,立即启动proposal(提议、投标、计算)和同步过程,快速收敛网络

3.2 edge端口可以立即forwarding

3.3 失去root端口后,立即启用最有的alternate端口

4.网桥不在简单的中继根桥发送的BPDU,而是每hello timer从指定端口独立发送BPDU。如果一个端口三次没有收到该网段指定桥从指定端口发送的BPDU,就认为指定网桥故障,这可以加速BPDU的老化,快速发现网络故障。比如,这避免了STP中非直连链路失效时20s的报文老化时间。

5.次优BPDU(inferior BPDU)处理的优化

在STP中,只有designed端口收到了次优BPDU才回应一个BPDU报文。

在RSTP中,如果非designed端口收到了原指定桥的次优BPDU,也立即回应一个BPDU,这避免了一个网段的原指定桥在失去root端口后,需要等待对端20秒时间老化报文后才能收敛。在CISCO中,这个优化称为backbone fast。

6.只有在非edge端口变为forwarding时才发拓扑改变报文,而且一旦感知了拓扑改变,拓扑改变信息在所有的root端口和非边缘的designed端口扩散,这保证了拓扑改变的信息快速传播和网络的快速收敛。

在STP中,端口变为forwarding或变为blocking都会导致发送拓扑改变报文,而且拓扑改变由感知的桥设备先知会根桥,再由根桥发送拓扑改变报文,大大延迟网络收敛。

STP、RSTP缺点和新型大二层环境

缺点:(1)收敛太慢 (2)对于大二层环境支持较弱,运行卡顿

可替代STP的技术:Eth-Trunk、istack css、SVF、trill、vxlan

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