Rstp的P/A机制是怎么样的?

本文解析了P/A(Portfast/Agreement)快速协商机制的工作原理及其在STP生成树协议中的应用,旨在帮助读者理解如何通过P/A机制加速指定端口(DP)与根端口(RP)之间的状态转换。

作者:张铮
链接:https://www.zhihu.com/question/35495673/answer/79530293
来源:知乎
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角色缩写: DP=指定端口,AP=阻塞端口(非指定端口) RP=根端口

 


P/A的根本目的:为了加快某DP端口和RP端口互联链路上两端口快速进入转发状态不等30s的2xforwarding delay。

 

要成功进行PA快速协商机制只会出现在上边DP下边RP的情况下。首先两台设备比BPDU确定谁是上游DP,谁是下游RP(或AP)。所谓P/A机制,就是在这个过程以后,上游DP捉急要进入转发状态,这才向下发P置位BPDU的请求。P/A协商根本目的就是为了加快某DP端口和RP端口互联链路上两端口快速进入转发状态而无需等30s(
2倍forwarding delay )。

P/A简要过程:
0.比如两台设备新加了一条线路。然后在这条线路上依次进行下述步骤(初始上下游接口均为DP角色,在第1步的操作后才变为DP/AP/RP):
1.两台设备互联接口互比缓存BPDU,确认谁是上游(端口角色为DP)谁是下游(端口角色为RP或AP。如果下游是RP端口则继续看step2,如果下游是AP端口则直接参见第三段文字)
2.上游因为是DP,特别着急进入forwarding状态,所以才发送P置位BPDU发起P/A协商。
3.如果下游接口在第一步比较BPDU中确定为RP,则会将自己的所有下游DP接口
(除edge port以外)和原RP接口变为discarding状态阻塞掉(即端口sync)。
4.sync完成后,下游直接将其RP口变成forwarding状态,并向上游发送A置位BPDU(该BPDU源自上游发送的P置位的最新BPDU)以示同意。
5.然后上游交换机收到下游交换机发送的A置位BPDU,则会将其DP端口直接变成forwarding状态。至此上下游的DP端口和RP端口均已进入转发状态,免去等待30s的痛苦。
6.下游交换机继续向其被discarding的其他DP口发起P/A协商以便快点进入forwarding状态。
注:相比STP协议中DP端口变forwarding前需要等待两个转发延迟的30s时间,这个P/A协商可能只需要几秒钟就协商完进入forwarding状态了。

注:如果下游的接口并未被选举为RP而只是个普通AP怎么办?
如果下游设备发现这个接口收到的BPDU没其他某个接口(如现存的RP接口)收到的BPDU优先则下游设备会认为这个接口角色应为AP接口而不是RP。则该(AP)接口就不会去回应上游发送A置位BPDU而只发送普通BPDU。这样上游会一直每两秒发一个P置位BPDU,下游一直不响应A置位BPDU。直到等待1个forwarding delay后该上游DP才会由discarding变为learning状态,再等一个forwarding delay后上游DP才会变为forwarding状态

<think>嗯,用户的问题聚焦在网络协议的P/A机制上,特别是询问为什么Agreement和Proposal机制能让RSTP实现快速收敛。从上下文看,用户已经阅读了我之前关于委托代理模型的解释,但当前问题完全转向了计算机网络领域——这说明用户可能在跨领域学习,或是遇到了术语混淆(毕竟P/A在管理和网络中含义不同)。 注意到用户特别强调“参考站内引用”,而提供的四个引用全部关于RSTP协议。这很关键:用户需要的不是委托代理模型,而是交换机生成树协议中的P/A协商机制。引用材料明确指出P/A机制通过两个核心创新替代了STP的被动等待:双向握手(Proposal/Agreement)和拓扑同步机制。有趣的是,虽然委托代理模型和经济学术语也叫P/A,但本质完全不同——网络中的P/A是纯技术协商流程。 用户可能存在的认知盲点是:不理解“快速”的具体比较对象。需要明确对比STP的缺陷(30秒计时器)才能突出P/A的优势。引用[3]提到STP初始化收敛需30秒,而RSTP能秒级收敛,这个量化对比应该作为回答的锚点。 技术细节上,P/A快的三大原因其实藏在引用中:1)全双工点对点链路特有的即时协商能力(引用[2]);2)同步机制阻塞非边缘端口的防环策略取代了计时器(引用[2][3]);3)拓扑变更时仅局部更新而非全局计算(引用未明说但可补充)。特别要注意引用[4]提到的“端口变量协商”——这涉及到BPDU报文比较的底层逻辑,但用户未深入询问,暂时不需展开。 需要警惕的陷阱:不能把经济学的效用函数混入网络协议解释。虽然两者都叫协商,但RSTP的协商是确定性的报文交互,不存在激励相容问题。回答必须严格限定在引用提供的技术框架内。 </think>在RSTP(快速生成树协议)中,**P/A机制(Proposal/Agreement)** 是其实现秒级收敛的核心原因,主要通过以下原理加速网络收敛: --- ### 一、P/A机制加速收敛的三大核心原因 1. **双向确认取代被动等待** - **传统STP缺陷**:依赖计时器(如Forward Delay默认30秒),端口需经历Listening→Learning→Forwarding状态[^3]。 - **P/A机制创新**: - **Proposal(协商请求)**:根桥/指定端口发送携带拓扑变更信息的BPDU,提议快速进入转发状态[^1][^4]。 - **Agreement(同意响应)**:下游设备同步阻塞非边缘端口后,回复Agreement BPDU确认无环[^2][^4]。 - **效果**:**跳过Listening/Learning状态**,直接进入Forwarding状态,收敛时间从30秒降至1-2秒[^3]。 2. **同步机制保障无环拓扑** - 下游设备收到Proposal后: - 立即阻塞**所有非边缘端口**(同步操作)[^2][^4]。 - 仅保留与上游连接的端口开放,确保无临时环路风险。 - 回复Agreement后:再逐步按需恢复端口转发[^4]。 - **优势**:通过**主动阻塞+分步解阻塞**取代计时器等待,兼顾速度与安全。 3. **点对点链路优化** - P/A机制仅在全双工点对点链路生效(如交换机直连)[^2]。 - 此类链路无环路风险,可安全加速协商。 - **对比**:半双工链路仍需依赖传统计时器。 --- ### 二、P/A机制工作流程(以根桥下行链路为例) ```mermaid graph LR A[根桥发送Proposal BPDU] --> B[下游交换机接收] B --> C{同步操作:阻塞所有非边缘端口} C --> D[回复Agreement BPDU] D --> E[根桥立即进入Forwarding状态] E --> F[下游交换机逐级解阻塞端口] ``` --- ### 三、与传统STP的对比 | **机制** | STP | RSTP(P/A机制) | |----------------|-------------------------|------------------------------| | **收敛时间** | 30-50秒(依赖计时器) | 1-2秒(双向确认)[^3] | | **端口状态切换** | 需经历Listening/Learning | 直接进入Forwarding | | **防环逻辑** | 被动等待计时器超时 | 主动同步阻塞+分步解阻塞[^2] | | **适用场景** | 所有链路 | 仅全双工点对点链路[^2] | > ⚠️ **注意**:若网络中存在STP设备,RSTP会自动降级兼容,收敛速度受影响[^3]。 --- ### 四、现实应用中的关键点 - **链路要求**:必须为**点对点全双工**(如光纤直连),否则P/A机制不生效[^2]。 - **设备兼容性**:所有设备需支持RSTP及P/A协商,否则退回传统STP模式[^3]。 - **边缘端口配置**:连接终端的端口应设为**边缘端口**,避免被同步机制阻塞[^4]。 P/A机制通过**主动协商取代被动等待**、**同步阻塞确保无环**、**点对点链路精准加速**三大核心设计,从根本上解决了传统STP的收敛瓶颈,实现网络故障的秒级恢复[^2][^3][^4]。 ---
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