RSTP

RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成樹協(xié)議)是優(yōu)化版的STP，他大大縮短了端口進入轉發(fā)狀態(tài)的延時，從而縮短了網絡最終達到拓撲穩(wěn)定所需要的時間。RSTP的端口狀態(tài)實現(xiàn)快速遷移的前提如下：

根端口的端口狀態(tài)快速遷移的條件是：本設備上舊的根端口已經停止轉發(fā)數(shù)據(jù)，而且上游指定端口已經開始轉發(fā)數(shù)據(jù)。

指定端口的端口狀態(tài)快速遷移的條件是：指定端口是邊緣端口或者指定端口與點對點鏈路相連。如果指定端口是邊緣端口，則指定端口可以直接進入轉發(fā)狀態(tài);如果指定端口連接著點對點鏈路，則設備可以通過與下游設備握手，得到響應后即刻進入轉發(fā)狀態(tài)。

RSTP的基本概念

邊緣端口(Edge Port)：直接與終端相連而不是與其它交換機相連的端口。

點對點鏈路：是兩臺交換機之間直接連接的鏈路。

MSTP

MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol，多生成樹協(xié)議)是在STP和RSTP的基礎上，根據(jù)IEEE協(xié)會制定的802.1S標準建立的，他既可以快速收斂，也能使不同VLAN 的流量沿各自的路徑轉發(fā)，從而為冗余鏈路提供了更好的負載分擔機制。

MSTP的特點如下：

MSTP通過VLAN-實例映射表，把VLAN和生成樹聯(lián)系起來，將多個VLAN捆綁到一個實例中，并以實例為基礎實現(xiàn)負載均衡。

MSTP把一個生成樹網絡劃分成多個域，每個域內形成多棵內部生成樹，各個生成樹之間彼此獨立。

MSTP在數(shù)據(jù)轉發(fā)過程中實現(xiàn)VLAN 數(shù)據(jù)的負載分擔。

MSTP 兼容STP 和RSTP。

MSTP的基本概念

MST域(Multiple Spanning Tree Region，多生成樹域)：由具有相同域配置和相同Vlan-實例映射關系的交換機所構成。

IST(Internal Spanning Tree，內部生成樹)：MST域內的一棵生成樹。

CST(Common Spanning Tree，公共生成樹)：連接網絡內所有MST域的單生成樹。

CIST(Common and Internal Spanning Tree，公共和內部生成樹)：連接網絡內所有設備的單生成樹，由IST和CST共同構成。

MSTP基本概念的組網圖如圖所示。

MSTP的基本原理

MSTP將整個網絡劃分為多個MST域，各個域之間通過計算生成CST;域內則通過計算生成多棵生成樹，每棵生成樹都被稱為是一個多生成樹實例。MSTP同STP一樣，使用BPDU進行生成樹的計算，只是BPDU中攜帶的是MSTP的配置信息。

MSTP模式的BPDU優(yōu)先級比較原則

假定有兩條MSTP的BPDU X和Y，則：

如果X的總根ID小于Y的總根ID，則X優(yōu)于Y

如果X和Y的總根ID相同，但X的外部路徑開銷小于Y，則X優(yōu)于Y

如果X和Y的總根ID和外部路徑開銷相同，但X的域根ID小于Y的域根ID，則X優(yōu)于Y

如果X和Y的總根ID、外部路徑開銷和域根ID相同，但X的內部路徑開銷小于Y，則X優(yōu)于Y

如果X和Y的總根ID、外部路徑開銷、域根ID和內部路徑開銷相同，但X的橋ID小于Y，則X優(yōu)于Y

如果X和Y的總根ID、外部路徑開銷、域根ID、內部路徑開銷和橋ID均相同，但X的端口ID小于Y，則X優(yōu)于Y

端口狀態(tài)

MSTP中，根據(jù)端口是否轉發(fā)數(shù)據(jù)和如何處理BPDU報文，可將端口狀態(tài)劃分為以下四種：

轉發(fā)：接收并轉發(fā)數(shù)據(jù)，接收并發(fā)送BPDU報文，進行地址學習。

學習：不接收或轉發(fā)數(shù)據(jù)，接收并發(fā)送BPDU報文，進行地址學習。

阻塞：不接收或轉發(fā)數(shù)據(jù)，接收但不發(fā)送BPDU報文，不進行地址學習。

斷開：物理鏈路斷開。

端口角色

MSTP的端口角色分為以下幾種：

根端口：到根橋的路徑開銷最低，負責向根橋方向轉發(fā)數(shù)據(jù)的端口。

指定端口：負責向下游網段或設備轉發(fā)數(shù)據(jù)的端口。

Master端口：連接MST域到總根的端口，位于整個域到總根的最短路徑上。

替換端口：根端口和Master端口的備份端口。

備份端口：指定端口的備份端口。

禁用端口：物理鏈路斷開的端口。

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