【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

只看该作者 · 发表于 2022-10-7 23:34

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~~：