一、STP技術點回顧及RSTP的改進
1、STP技術回顧
1.1、STP的作用是：二層防環、 冗余備份
1.2、STP的端口角色有：DP：指定端口 RP：根端口 AP：阻塞端口（ 邏輯阻塞）
1.3、STP的端口狀態：
- 轉發狀態：轉發用戶數據及轉發報文
- 學習狀態：學習mac地址
- 偵聽狀態（listening）：生成樹此時已經根據交換機所接收到的BPDU而判斷出了這個端口應該參與數據幀的轉發。
- 阻塞狀態（blocking）：邏輯上的阻塞、不參與幀轉發
- 關閉狀態(disabled) ：不運行STP
1.4、簡述STP的工作原理
- 在二層網絡當中會選擇一個根設備（root設備)
- 在每個非根設備上會選擇根端口(RP端口)
- 在每個鏈路上面會選擇一個指定端口（DP）
- 阻塞端口在邏輯阻塞數（AP端口）
1.5、端口（RP端口或者DP端口）的竟選規則（值越小越好）
-
比較設備的BID(設備的優先級（4096的倍數）+設備的MAC地址)-----選舉出根設備（ROOT設備）
配置命令 [huawei]stp priority 4096
查看端口角色狀態： [huawei]dis stp brief
-
該設備的該端口到達根設備（ROOT）的銷值，開銷值越小越好。
查看端口開銷值：[huawei]dis stp interface g0/0/1
其中port cost : config=auto /active=2000 這就是開銷值
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比較發送設備的BID
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比較發送設備的PID（接口優先級默認值是１２８+接口ID）
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比較自己的PID
2、STP技術的不足點
- 二層網終運行stp后整個網絡的收斂時間致少30S
- 交換機有AP端口，RP端口down掉場景需要30S才能收斂完成
- 交換機上沒有AP端口，RP端口down掉場景需要50S才能收斂完成
- 運行STP的交換機連接用戶終端場景,終端設備想要上網，需要30S等待時間
- STP的拓撲變更機制比較繁瑣
- 端口角色（AP端口定義不是特別明確）和端口狀態（有些端口狀態作用是重復的）
3、RSTP對STP的改進
3.1、報文格式的改進：RSTP充分利用了RSTP BPDU報文里面的flag字段
3.2、端口角色增加和端口狀態的減少
- 增加：BP端口 backup port作用：阻塞用戶數據，BP端口是DP端口的備份
- 減少：把STP協議當中的前面三種狀態合為一種狀態，就是discarding狀態
3.3、P/A機制
報文格式的改進 RSTP充分利用了RST BPDU報文里面的flag字段
作用：其目的是使一個指定的端口盡快進入Forwarding狀態
產生條件：1、點到點的全雙工， 2、兩端口之間是RP和DP之間
P/A機制的原理:
兩台交換機SW1和SW2之間連接，由於SW1的BID是4096，SW2的BID是8192，因為SW1會主動向SW2發 送P位置的BPDU報文（此時的SW1的情況Discarding端口角色是DP）當SW2收到之后同步變量（阻塞除邊緣端口外的其他端口，防方出現環路）同步好之后 SW2會發送一個A置位的BPDU報文給SW1（SW2的情況Forwarding端口）當SW1收到A置位的BPDU報文，端口立即進入Forwarding
二、STP技術的不足點（詳細介紹）
問題一、stp從初始狀態到完全收斂至少需要經過30s
問題二、交換機有AP端口，RP端口down掉場景
問題三、交換機無AP端口，RP端口down掉場景
SWB與SWA的直連鏈路down掉，則SWC的AP端口切換成DP端口並進入轉發狀態大約需要50s
小結：
-
如果該AP端口可以收到BPUD的話，收斂時間是30S
-
如果該AP端口不可以收到BPDU的話，收劍時間是50%
問題四、運行STP的交換機連接用戶終端場景
交換機連接終端的鏈路進入轉發需要經過30s
問題五、STP的拓撲變更機制
先由變更點朝根橋方向發送TCN消息，收到該消息的上游交換機就會回復TCA消息進行確認最后TCN消息到達根橋后，再由根橋發送TC消息通知設備刪除橋 MAC地址表項，機制復雜，效率低下。
問題六、端口角色
問題七：端口狀態
三、RSTP對STP的改進(詳細介紹）
1、端口角色及端口狀態
RSTP定義了兩種新的端口角色：備份端口(Backup Port)和預備端口（Alternate Port)
-
backup 端口作為指定端口的備份，提供了另外一條從根橋 到非根橋 的備份鏈路 -
Alternate端口作為根端口中的備份端口，提供了從指定橋到根橋 的另一條備份路徑
小結：
-RP端口的備份端口就是AP端口
-DP端口的備份端口就是BP端口
實驗如下：
問題1：為什么SW3的g0/0/5成為BP端口?而不是g0/0/4
1)、開啟三個交換機的rstp功能
[LSW1]stp mode rstp
[LSW2]stp mode rstp
[LSW3]stp mode rstp
2)、根據上拓撲圖修改stp優先級
[LSW1]stp priority 4096
[LSW2]stp priority 8192
[LSW3]stp priority 32768
3)、查看交換機SLW3各端口stp角色
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/3 ALTE DISCARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/4 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/5 BACK DISCARDING NONE
從SLW3交換機stp端口角色看到g0/0/5為BP端口，g0/0/4為DP端口
答：根據端口PID優先級竟選規則進行的，因為g0/0/5的接口PID比g0/0/4接口的PID大（越小越優先)
問題2：怎樣讓SLW3的g0/0/5成為DP端口呢
答：修改g0/0/5的PID優先級
[LSW3]int g0/0/5
[LSW3-GigabitEthernet0/0/5]stp instance 0 port priority 32
[LSW3]dis stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/3 ALTE DISCARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/4 BACK DISCARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/5 DESI FORWARDING NONE
2、RSTP的狀態規范把原來的5種狀態縮減為3種
小結：
- Discarding：不轉發用戶流量 也不學習MAC地址表項
- Learning：不轉發用戶流量 學習我們MAC地址表項
- Forwarding：轉發用戶流量和轉發BPDU報文
3、P/A機制
Proposal(提議)/Agreement(同意)機制，其目的是使一個指定端口盡快進入Forwarding狀態 P/A進程中任何幀轉發都將被阻止
P/A機制要求兩台交換機設備之間鏈路必須是點對點的全雙工模式。一旦P/A協商不成功。指定端口的選擇就需要等待兩個Forward Delay，協商過程與STP一樣。特點：由於有來回確認機制和同步變量機制，就無需依靠計時器來保障無環。
事實上對於STP，指定端口的選擇可以很快完成，主要的速度瓶頸在於：為了避免環路，必須等待足夠長的時間，使全網的端口狀態全部確認，也就是說必須要等待至少兩個Forward Delay ，所有端口才能進行轉發。
P/A機制條件：
1、P/A機制要求兩台交換機設備之間鏈路必須是點對點的全雙工模式
2、兩設備之間必須是DP和RP接口
小結：
兩台交換機SW1和SW2之間連接，由於SW1的BID是4096，SW2的BID是8192，因為SW1會主動向SW2發送P位置的BPDU報文（此時的SW1的情況Discarding端口角色是DP）當SW2收到之后同步變量（阻塞除邊緣端口外的其他端口，防方出現環路）同步好之后 SW2會發送一個A置位的BPDU報文給SW1（SW2的情況Forwarding端口）當SW1收到A置位的BPDU報文，端口立即進入Forwarding
根端口快速切換機制
