【2022争霸赛*干货满满】RSTP(rapid spanning Tree Protocol )快速生成树协议实验原理分享
  

山东_朱文鑫 50993人觉得有帮助

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大家好,我是大白,正所谓咬定青山不放松,立根原在破岩中。优质的帖子也在尽力中提供,也希望各位道友多多支持,让我引劫渡劫成功哈哈哈。

大白队口号就是:砸锅卖铁我最行,拼死拼活就要赢!!!!!!!!!!!!

今天不做深信服案例分享,还是依旧要把我们的STP的讲完,之前我们也做过STP实验以及STP的原理讲解。也做了RSTP的原理讲解,从中我们可以看出STP确实从根本上解决了网络环路所带来的许多问题,在高性能场景下STP的收敛30-50s的速度被RSTP的P/A机制所解决,进行了收敛速度的加快,今天我们就针对RSTP快速生成树协议进行实验看一下RSTP状态的各个接口状态。

实验信息:

S3和S4是接入层交换机,负责用户的接入,S1和S2是汇聚层交换机,四台交换机组成一个环形网络。为了防止网络中出现环路,产生网络风暴,所有交换机上都需要运行生成树协议。同时为了加快网络收敛速度,网络管理员选择使用RSTP协议,且使得性能较好的S1为根交换机,S2为次根交换机。


首先测试PC1到PC2的主机连通性是正常的。因为交换机默认开始MSTP机制,所以在未改变生成树机制的状态下如上图所示,PC1到PC2的连通性是正常的。

开始配置RSTP:

在交换机S1、S2、S3和S4上,把生成树模式由默认的MSTP改为RSTP。由于华为交换机上默认即开启了MSTP,故只需修改生成树模式即可。





因为我们要让性能较好的S1为根交换机,S2为次根交换机。

那我们看一下收敛完成的RSTP下的S1接口状态:


由上述接口可以发现S1的接口都为指定端口,所以S1为根交换机。

看一下S4的接口状态:


由上述可知E0/0/3接口为AP接口,E0/0/2接口为根端口。

我们再看一下S3的接口状态:


由上述可知E0/0/4接口为BP接口。

那他们是怎么的出来的呢?


首先我们知道了S1为根交换机,那么S2的E0/0/1肯定为根端口,S3的E0/0/2也为根端口,在要评估S4的接口状态首先看一下根端口的计算,S1到S4的BPDU从上面走与从下面走根相同,COST值也相同,但是从接口的大小来看,从下面发是32768,从上面发是4096所以S4的E0/0/2接口为根端口。



然后选举指定端口,从根交换机看S1的E00/1根E0/0/2毫无疑问都是指定端口,再看S2到S4之间的S2的 G0/0/2接口,很显然从根交换机发送BPDU到S2的接口从上面是最优的,所以S2的G0/0/2是指定端口。


我们再看一下S3的接口E0/0/3跟E0/0/4接口,从根交换机发送BPDU到S3从左边的路径一定是要比右边到S3的路径要优,那么S3的这两个接口必定有一个为指定端口,但是因为有两条,所以还有一个阻塞端口,不然从S3发送的BPDU会从中间的交换机又返回来了,那么S3的接口E0/0/3跟E0/0/4接口哪个是阻塞哪个是指定,那就要看一下,S3的BPDU从E0/0/3到E0/0/4接口回来以及BPDU从E0/0/4到E0/0/3接口回来,哪个更加优先,首先从根交换机看都是一致的,那么开始比较COST值,开销值都是一样的,从根交换机到S3的开销只有到S3的E0/0/2接口这一个开销,再比较发送桥路径,都是从S3自己发的所以这个也一致,所以就要用到端口ID(优先级默认128+接口号),本着越小越优先的原则,所以E0/0/3接口为优先级高的接口,E0/0/3接口为指定端口,而E0/0/4接口为阻塞端口,也就是BP接口。


但是在之前的RSTP(rapid spanning Tree Protocol )快速生成树协议原理我们也说过,BP是由于学习到自己的BPDU而被阻塞作为DP的备份;AP由于学习到其它桥发送过来的BPDU而阻塞的端口作为RP的备份,EP边缘端口,不参与生成树的计算,端口直接进入转发状态,无需等待30s,如果收到BPDU则会成为普通端口参与生成树计算 。

所以当RP失效的时候,那么AP就会生效作为RP角色上线。

现在S4的E0/0/3接口为AP接口;E0/0/2接口为RP端口;


所以把S4的E0/0/2给DOWN掉。


我们再看一下S4的E0/0/3端口状态:


立即变为RP端口。

我们恢复配置,然后再测试一下BP是否作为DP的备份。

现在S3的E0/0/3接口为DP接口,E0/0/4接口为BP接口。


那么我们把E0/0/3给DOWN掉。



继续实验,现在S3的E0/0/1接口是DP端口作为正常接口进行转发使用。


如果我们把E0/0/1接口DOWN掉接着打开看一下状态。



刚开始E0/0/1虽然还是DP端口但是看状态是DISCARDING状态,所以E0/0/1要经LERNING再到转发状态FORWARDING历两个15s才能正常完成RSTP收敛。



所以RSTP虽然在STP的基础上有了收敛的缩减但还是有着一定的延时,如果要用网,从你插上网线到能上网至少要等30s,所以也是为了解决这个问题就需要配置边缘端口。

因为S3的E0/0/1接口并没有连接其他交换机,所以它是作为边缘端口进行使用。


现在我们再把S3的E0/0/1接口迅速UP DOWN一次再看一下是否是接口直接进入转发状态。



如图可知,在E0/0/1接口配置为边缘端口口迅速的接口UP DOWN,接口依旧直接进入FORWARDING状态。

但是RSTP由拓扑图也可知,所有的VLAN共用同一个拓扑图。


所以无论怎么变化拓展上述拓扑,S3的E0/0/3接口就是BP,S4的 E0/0/3就是AP接口,无法进行负载均衡,所以在针对这个问题上后续又出现了多生成树协议即MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol),它会针对每一个VLAN单独生成一棵树,达到负载均衡的效果。

RSTP知识点相对也比较多,所以要学习就需要耐心去学习,不明白的就先去看之前发的STP以及RSTP的分享贴,以上就是RSTP实验分享,以案例为基础,大家可以自行根据我的叙述进行研究。

以上就是本次的RSTP(rapid spanning Tree Protocol )快速生成树协议实验原理分享,感谢大佬们的参阅,此贴先到这里后续会带上更加实用的帖子,感谢大家!

励志分享超清壁纸语句~~:



成功的条件在于勇气和自信,而勇气和自信乃是由健全的思想和健康的体魄而来。——科伦


好的今天就到这里,老样子,感谢各位大神的参阅,孩子为了挣豆子不容易,孩子家里穷没豆子吃饭了!!!

打赏鼓励作者,期待更多好文!

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49人已打赏

339015 发表于 2022-10-9 19:52
  
感谢楼主分享,文章分享了RSTP协议有关原理、图文并茂,内容详实,非常具备学习价值,期待楼主带来更多分享
网泰王晓庆 发表于 2022-10-8 14:58
  
楼主的文章图文并茂,清晰易懂,看完这波操作可以轻松上手了,如遇到问题再向楼主请教~
飞翔的苹果 发表于 2022-10-10 07:59
  
感谢分享,有助于工资和学习!!!
奔走的公牛 发表于 2022-10-10 09:23
  
感谢分享,有助于工资和学习!!!
新手612152 发表于 2022-10-10 14:29
  
感谢分享,有助于工资和学习!!!
tianjt 发表于 2022-10-11 07:53
  
每天学习 一点点,每天进步一点点!
新手081074 发表于 2022-10-11 07:54
  

感谢楼主带来有关MSTP的有关原理分享,内容非常详尽细致,期待楼主带来更多有价值的案例分享
sangfor_1126 发表于 2022-10-11 08:26
  
每天一看 打卡打卡~~
阿勒泰 发表于 2022-10-11 08:48
  
感谢分享,有助于工作,学习了!!!
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