【网络协议详解】——RSTP技术（学习笔记）

为什么需要RSTP

目录

为什么需要RSTP

RSTP的端口角色和端口状态

RSTP的端口角色

RSTP的端口状态

  RSTP的 BPDU发送方式

快速收敛机制

根端口快速切换机制

​编辑边缘端口

Proposal/Agreement机制

保护功能

BPDU保护

根保护

环路保护

防TC-BPDU攻击

RSTP与STP的兼容性

STP/RSTP缺省配置

实验任务：

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我们前面介绍过，随着局域网规模的不断增长，STP拓扑收敛速度慢的问题逐渐凸显，因此，IEEE在2001年发布了802.1w标准，基于STP协议，定义了RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）。

因此，针对STP的以上不足，RSTP所做的改进有：

1.新增了2种端口角色，删除了3种端口状态，并将端口状态和端口角色解耦。而且在配置BPDU的格式中，充分利用Flag字段，明确了端口角色。

2.配置BPDU的处理方式发生了变化，拓扑稳定后，对于非根桥设备，无论是否收到根桥传来的配置BPDU报文，都会自主地按照Hello Timer规定的时间间隔发送配置BPDU。

如果一个端口在超时时间（超时时间＝Hello Time × 3 × Timer Factor）内没有收到上游设备发送过来的配置BPDU，那么该设备认为与此邻居之间的协商失败。而不像STP那样需要先等待一个Max Age。

3.当一个端口收到上游的指定桥发来的RST BPDU报文时，该端口会将其与自身存储的RST BPDU进行比较。如果该端口存储的RSTPBPDU的优先级较高，则直接丢弃收到的RST BPDU，并立即向上游设备回应自身存储的RST BPDU。当上游设备收到回应的RST BPDU后，会根据其中相应的字段立即更新自己存储的RST BPDU。由此，RSTP处理次等BPDU报文不再依赖于任何定时器通过超时解决拓扑收敛，从而加快了拓扑收敛。

4.引入快速收敛机制，包括Proposal/Agreement机制、根端口快速切换机制、新增边缘端口。

5.引入多种保护功能，包括BPDU保护、根保护、环路保护、防TC-BPDU攻击。

我们接下来以此介绍：

RSTP的端口角色和端口状态

RSTP的端口角色

RSTP的端口角色共有4种：根端口、指定端口、Alternate端口和Backup端口，与STP相比，新增加了2种端口角色。

RSTP中根端口、指定端口的作用与STP协议中定义的根端口、指定端口的作用相同，Alternate端口和Backup端口如表1所示。

表1 Alternate端口和Backup端口
分类	Alternate端口	Backup端口
从配置BPDU报文发送角度来看	由于学习到其它网桥发送的配置BPDU报文而阻塞的端口	由于学习到自己发送的配置BPDU报文而阻塞的端口
从用户流量角度来看	提供了从指定桥到根的另一条可切换路径，作为根端口的备份端口	作为指定端口的备份，提供了另一条从根桥到相应网段的备份通路

RSTP的端口状态

不同于STP的5种端口状态，RSTP将端口状态缩减为3种。根据端口是否转发用户流量和学习MAC地址，端口状态可分为：

Discarding：端口既不转发用户流量也不学习MAC地址；

Learning：端口不转发用户流量但是学习MAC地址；

Forwarding：端口既转发用户流量又学习MAC地址。

  RSTP的 BPDU发送方式