RSTP快速过渡机制 RSTP快速过渡机制
边缘端口: 边缘端口:当链路发生转变时,边缘端口不会产生拓扑变更通知. 如果边缘端口接收到BPDU报文,那么它会立即从边缘端口的状态 如果边缘端口接收到BPDU报文,那么它会立即从边缘端口的状态 进入到正常生成树端口. 链路类型:在RSTP中,将链路分为两种类型,点到点链路类型和 链路类型: RSTP中,将链路分为两种类型,点到点链路类型和 共享式链路类型.默认情况下,如果端口工作在全双工模式下,那 么认为它是点到点的链路类型,如果端口工作在半双工的工作模式, 那么认为它是共享式的链路类型.
如果网络中有一台运行STP的交换机,会导致所有的交换机都以STP方式 如果网络中有一台运行STP的交换机,会导致所有的交换机都以STP方式 运行.
Maximum Time:当一段时间未收到任何BPDU,生 存期达到Max Age时,网桥则认为该端口连接 的链路发生故障.默认20秒
Hello Time:发送BPDU的周期,默认2秒 Forward Delay:BPDU全网传输延迟,默认15秒 :
BPDU报文 BPDU报文
Hale Waihona Puke 端口状态生成树端口的四种状态
生成树协议
本章内容
STP回顾 STP回顾 RSTP端口状态与角色 RSTP端口状态与角色 RSTP快速过渡机制 RSTP快速过渡机制 RSTP拓扑变更机制 RSTP拓扑变更机制 RSTP兼容性 RSTP兼容性 配置RSTP 配置RSTP 传统生成树技术的问题 MSTP基本概念 MSTP基本概念 配置MSTP 配置MSTP
TCN BPDU
A 根交换机 B 6 D 1 2 4 3 5 6 E 5 C
TCN TCA F TC
课程议题
RSTP端口状态与角色 RSTP端口状态与角色
STP存在的问题 STP存在的问题
STP:收敛时间50s STP:收敛时间50s
OSPF:收敛时间1s OSPF:收敛时间1s
STP收敛速度过慢 STP收敛速度过慢
STP定时器 STP定时器
Hello time:根交换机发送BPDU报文的时间间隔就是Hello time, time:根交换机发送BPDU报文的时间间隔就是Hello time, 默认为2s.这个时间也可以通过配置修改,但是通常不建议修改. 默认为2s.这个时间也可以通过配置修改,但是通常不建议修改. Max-age:如果交换机发现某个根端口一段时间都没有收到BPDU Max-age:如果交换机发现某个根端口一段时间都没有收到BPDU 报文则认为网络中拓扑发生变化,则向根交换机发送TCN(拓扑变 报文则认为网络中拓扑发生变化,则向根交换机发送TCN(拓扑变 更通知)BPDU报文,这段时间就是最大生存时间,默认为20s. 更通知)BPDU报文,这段时间就是最大生存时间,默认为20s. Forward delay time:转发延迟时间.这个时间是端口停留在监 time: 听状态和学习状态的时间.默认情况下,延迟时间为15s,该定时 听状态和学习状态的时间.默认情况下,延迟时间为15s,该定时 器也可以通过配置修改.
Blocking
接收BPDU,不学习MAC地址,不转发数据帧
Listening
接收BPDU,不学习MAC地址,不转发数据帧,但交换机向其他交换机通 告该端口,参与选举根端口或指定端口
Learning
接收和发送BPDU,学习MAC地址,不转发数据帧
Forwarding
正常转发数据帧
生成树协议端口的状态
Message Type :消息类型,指名为配置BPDU还是 TCN BPDU
Flags:表明此报文是TC报文还是TCA报文 Root ID:根交换机ID
Message Age Maximum Time Hello Time Forward Delay
Cost of Path:到根交换机的路径开销 : Bridge ID:发送交换机的ID :
RSTP端口角色 RSTP端口角色
根端口( Port): ):根端口处于非根交换机上,根端口是本地交换机 根端口(Root Port):根端口处于非根交换机上,根端口是本地交换机 距离根交换机最近地端口.非根交换机通过根端口接收BPDU. 距离根交换机最近地端口.非根交换机通过根端口接收BPDU. 指定端口(Designated Port):RSTP的指定端口也和STP中的一样, Port): ):RSTP的指定端口也和STP中的一样, 指定端口( 指定端口是以太网段用于转发数据的端口. 替代端口(Alternate Port):替代端口是RSTP中新引入的端口角色, Port): ):替代端口是RSTP中新引入的端口角色, 替代端口( 作为根端口的备份端口.替代端口可以接收BPDU报文但是不转发数据. 作为根端口的备份端口.替代端口可以接收BPDU报文但是不转发数据. 备份端口(Backup Port):RSTP中的备份端口作为指定端口的备份端 Port): ):RSTP中的备份端口作为指定端口的备份端 备份端口( 口,可以接收BPDU报文但是不转发数据. 口,可以接收BPDU报文但是不转发数据.
配置BPDU:由根交换机周期性的发出,包括根网桥ID,发送网桥ID,链 配置BPDU:由根交换机周期性的发出,包括根网桥ID,发送网桥ID,链 路开销,时间间隔等参数 ,非根网桥收到后修改参数进行转发. TCN( TCN(opology Change Notigication,拓扑变更通知 ):交换机检测到拓 Notigication,拓扑变更通知 扑变更后,向根交换机的方向发送TCN报文,通知拓扑变更. 扑变更后,向根交换机的方向发送TCN报文,通知拓扑变更.
RSTP端口状态 RSTP端口状态
STP端口 端口 RSTP端口 端口 是否转发数据 是否学习MAC地址 地址 是否学习
禁用 阻塞 监听 学习 转发
丢弃 丢弃 丢弃 学习 转发
否 否 否 否 是
否 否 否 是 是
相对与STP,由于RSTP省去了很多中间状态,使得端口状态更简 相对与STP,由于RSTP省去了很多中间状态,使得端口状态更简 单.
RSTP快速过渡机制 RSTP快速过渡机制
交换机B从学习状态的指定端口发送提议BPDU报文. 交换机B从学习状态的指定端口发送提议BPDU报文. 交换机C回复协定BPDU,那么交换机B 交换机C回复协定BPDU,那么交换机B的指定端口进入转发状态, C交换机上根端口进入转发状态.
RSTP拓扑变更机制 RSTP拓扑变更机制
拓扑发生时,交换机向网络中扩散TC BPDU报文 拓扑发生时,交换机向网络中扩散TC BPDU报文 收到TC BPDU报文的交换机将自己的MAC地址表生存时间设短 收到TC BPDU报文的交换机将自己的MAC地址表生存时间设短
RSTP兼容性 RSTP兼容性
RSTP 协议会根据收到的BPDU 版本号来自动判断与之相连的网桥 协议会根据收到的BPDU 是支持STP 协议还是支持RSTP 协议.如果收到STP BPDU就按 是支持STP 协议还是支持RSTP 协议.如果收到STP BPDU就按 照STP 的操作方式运行. 存在的问题: 存在的问题:
TCN BPDU
当网络拓扑发生变化时,交换机会从自己的指定端口向外发送TCN 当网络拓扑发生变化时,交换机会从自己的指定端口向外发送TCN BPDU报文 BPDU报文 接收到TCN BPDU报文的交换机向发送者发送TCA报文 接收到TCN BPDU报文的交换机向发送者发送TCA报文 根交换机接收到TCN BPDU报文向网络中发送TC 根交换机接收到TCN BPDU报文向网络中发送TC BPDU 收到TC BPDU的交换机将MAC地址表老化时间设为15s(正常是 收到TC BPDU的交换机将MAC地址表老化时间设为15s(正常是 300秒) 300秒)
通常运行STP的网络的收敛速度达到30通常运行STP的网络的收敛速度达到30-50s
一些动态路由协议如OSPF可提供1s以内的收敛时间 一些动态路由协议如OSPF可提供1s以内的收敛时间 STP不具有竞争性 STP不具有竞争性
RSTP概念 RSTP概念
IEEE 802.1w RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol,快速生成树 RSTP( Protocol,快速生成树 协议)对于STP技术的改进主要在于缩短网络的收敛时间.RSTP 协议)对于STP技术的改进主要在于缩短网络的收敛时间.RSTP 的收敛时间最快可以达到1s以内. 的收敛时间最快可以达到1s以内. RSTP具有向下兼容的特性,如果网络中部分交换机运行STP,那 RSTP具有向下兼容的特性,如果网络中部分交换机运行STP,那 么运行RSTP的交换机会自动以STP方式运行. 么运行RSTP的交换机会自动以STP方式运行.
TCN BPDU
当有以下几种情况出现时交换机发送TCN BPDU报文 当有以下几种情况出现时交换机发送TCN BPDU报文
处于转发状态或监听状态的端口,状态变为阻塞 处于未启用状态的端口进入转发状态,并且交换机上有其他的转发端口 交换机从指定端口收到TCN BPDU报文 交换机从指定端口收到TCN BPDU报文
课程议题
STP回顾 STP回顾
STP概念 STP概念
STP
IEEE 802.1d 二层网络中环路 冗余链路 提高网络的稳定性 STA生成树算法 STA生成树算法
BPDU报文 BPDU报文
STP交换机利用BPDU报文来交换信息 STP交换机利用BPDU报文来交换信息 BPDU报文有两种类型 BPDU报文有两种类型
RSTP端口角色 RSTP端口角色
在上图所示拓扑中,各端口角色如图中标注
课程议题
RSTP快速过渡机制 RSTP快速过渡机制
RSTP BPDU格式 BPDU格式
在RSTP中,对BPDU报文中的flag字段做了大量的调整,将STP中 RSTP中,对BPDU报文中的flag字段做了大量的调整,将STP中 未使用的位都使用起来. RSTP中,根交换机与非根交换机都会发送BPDU报文. RSTP中,根交换机与非根交换机都会发送BPDU报文.