STP（生成树协议）和RSTP（快速生成树协议）

最新推荐文章于 2025-06-11 16:44:05 发布

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STP（生成树协议）和RSTP（快速生成树协议）在网络环路避免、拓扑收敛速度以及端口状态管理等方面存在显著区别。以下是详细分析：

一. 拓扑收敛速度

STP的收敛速度慢：STP通过定时器控制，依赖端口状态逐步迁移来防止环路。从终端接入到用户流量转发需要经过多个状态（Disabled, Blocking, Listening, Learning, Forwarding），整个过程耗时较长，尤其在频繁变化的网络拓扑中，导致用户体验不佳。
RSTP的快速收敛：RSTP引入了新的机制，如P/A（Proposal/Agreement）机制，使得端口能够快速进入Forwarding状态，从而加快整个网络的收敛速度。此外，当检测到拓扑变化时，RSTP会立即处理次优BPDU，不再依赖于任何计时器来解决拓扑收敛问题。

二. 端口角色与状态管理

STP的简单端口角色：STP定义了指定端口和根端口的角色，但没有进一步细化这些端口在不同状态下的行为。例如，Listening、Learning和Blocking状态对用户来说没有实质区别，都不可转发用户流量。
RSTP的增补端口角色：RSTP引入了替代端口（Alternate）和备份端口（Backup）的概念，提供了额外的路径选择和保护机制。这种细化使得配置和管理更加直观和灵活。
stp的5种端口动作：
Disabled状态：端口无法接收和发出任何帧（即：端口不仅不处理BPDU报文，也不转发用户流量），端口处于关闭（down）状态。
Blocking状态：端口只能接收并处理BPDU，不能发送BPDU，也不能转发用户数据帧（用户流量），是阻塞端口的最终状态。
Listening状态：端口可以接收并发送BPDU，但不进行MAC地址学习，也不能转发用户数据帧。这是过渡状态，用于确定端口角色，将选举出根桥、根端口和指定端口，同时用于防止临时环路。
Learning状态：端口可以接收并发送BPDU，也可以进行MAC地址学习，根据收到的用户流量构建MAC地址表，但不能转发用户数据帧（用户流量）。这也是过渡状态，用于防止MAC地址表未建立，网络中出现大量数据帧泛洪。
Forwarding状态：端口可以接收并发送BPDU，也可以进行MAC地址学习，同时能够转发用户数据帧（用户流量）。只有根端口或指定端口才能进入Forwarding状态
rstp优化后的3种动作：
Discarding状态：不转发用户流量也不学习MAC地址
Learning状态：不转发用户流量但是学习MAC地址
Forwarding状态：既转发用户流量又学习MAC地址

三. 配置BPDU的处理

STP的配置BPDU处理：STP在初始阶段由根桥主动发送配置BPDU报文，其他设备再进行处理并传遍整个网络。这种方式虽然稳定但响应速度慢。
RSTP的配置BPDU处理改进：RSTP优化了配置BPDU的处理方式，允许非根桥设备在接收到上游设备的更优RST BPDU后立即响应，从而加快了整体网络的收敛过程。此外，RSTP还增加了对次优BPDU的处理能力。

四. 保护功能

STP的基本保护功能：STP通过阻止冗余链路来防止环路，但在面对链路故障时，恢复时间较长。
RSTP的保护功能增强：RSTP不仅增强了对链路故障的快速响应能力，还通过TC（Traffic Change）报文攻击防护机制来保护设备免受恶意攻击的影响。这些改进提高了网络的稳定性和安全性。

五.相对于来说增加和改善的功能。

1. 快速收敛

立即处理次优BPDU：RSTP在检测到拓扑变化时，会立即处理次优BPDU，不再依赖于任何计时器来解决拓扑收敛问题。这大大缩短了网络的收敛时间，提高了响应速度。
P/A机制加快端口进入Forwarding状态：RSTP通过Proposal/Agreement (P/A)机制，使得上游端口可以快速进入Forwarding状态，从而加速整个网络的收敛过程。

2. 端口角色与状态管理

细化的端口角色：RSTP引入了替代端口（Alternate）和备份端口（Backup）的概念，提供了额外的路径选择和保护机制。这种细化使得配置和管理更加直观和灵活。
简化的配置BPDU处理：RSTP优化了配置BPDU的处理方式，允许非根桥设备在接收到上游设备的更优RST BPDU后立即响应，从而加快了整体网络的收敛过程。