RSTP详解

前言

IEEE于2001年发布的802.1w标准定义了快速生成树协议RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol），该协议基于STP协议，对原有的STP协议进行了更加细致的修改和补充。

STP的不足之处

STP协议虽然能够解决环路问题，但是由于网络拓扑收敛慢，影响了用户通信质量。如果网络中的拓扑结构频繁变化，网络也会随之频繁失去连通性，从而导致用户通信频繁中断，这是用户无法忍受的。STP的不足之处如下：

1) 从用户角度来讲，Listening、Learning和Blocking状态并没有区别，都同样不转发用户流量。

2) 从使用和配置角度来讲，端口之间最本质的区别并不在于端口状态，而是在于端口扮演的角色。

3) 根端口和指定端口可以都处于Listening状态，也可能都处于Forwarding状态。

4) STP算法是被动的算法，依赖定时器等待的方式判断拓扑变化，收敛速度慢。

5) STP算法要求在稳定的拓扑中，根桥主动发出配置BPDU报文，而其他设备进行处理，传遍整个STP网络。

RSTP对STP的改进

根据STP的不足，RSTP删除了3种端口状态，新增加了2种端口角色，并且把端口属性充分的按照状态和角色解耦；此外，RSTP还增加了相应的一些增强特性和保护措施，实现网络的稳定和快速收敛。

端口状态的重新划分

RSTP的状态规范把原来的5种状态缩减为3种。根据端口是否转发用户流量和学习MAC地址来划分:

• 如果不转发用户流量也不学习MAC地址，那么端口状态就是Discarding状态。

• 如果不转发用户流量但是学习MAC地址，那么端口状态就是Learning状态。

• 如果既转发用户流量又学习MAC地址，那么端口状态就是Forwarding状态。

STP与RSTP端口状态角色对应表

STP端口状态	RSTP端口状态	端口在拓扑中的角色
Forwarding	Forwarding	包括根端口、指定端口
Learning	Learning	包括根端口、指定端口
Listening	Discarding	包括根端口、指定端口
Blocking	Discarding	包括Alternate端口、Backup端口
Disabled	Discarding	包括Disable端口

配置BPDU格式的改变，充分利用了STP协议报文中的Flag字段，明确了端口角色。在配置BPDU报文的格式上，除了保证和STP格式基本一致之外，RSTP作了一些小变化：

• Type字段，配置BPDU类型不再是0而是2，所以运行STP的设备收到RSTP的配置BPDU时会丢弃。

• Flags字段，使用了原来保留的中间6位，这样改变的配置BPDU叫做RST BPDU，如下图所示。

RSTP Flag字段格式

RSTP详解

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