Cisco快速生成树协议RSTP协议原理及配置

实验8 Cisco 快速生成树协议RSTP 协议原理及配置

一、相关知识介绍

1、生成树协议的主要功能有两个：一是在利用生成树算法、在以太网络中，创建一个以某台交换机的某个

端口为根的生成树，避免环路。二是在以太网络拓扑发生变化时，通过生成树协议达到收敛保护的目的。

2、根网桥的选择流程：

（1）第一次启动交换机时，自己假定是根网桥，发出BPDU报文宣告。

（2）每个交换机分析报文，根据网桥ID选择根网桥，网桥ID小的将成为根网桥（先比较网桥优先级，如果相等，再比较MAC地址）。

（3）经过一段时间，生成树收敛，所有交换机都同意某网桥是根网桥。

（4）若有网桥ID值更小的交换机加入，它首先通告自己为根网桥。其它交换机比较后，将它当作新的根网桥而记录下来。

3、RSTP 协议原理

STP并不是已经淘汰不用，实际上不少厂家目前还仅支持STP。STP的最大缺点就是他的收敛时间太长，对于现在网络要求靠可靠性来说，这是不允许的，快速生成树的目的就是加快以太网环路故障收敛

的速度。

（1）RSTP 5种端口类型

STP定义了4种不同的端口状态，监听（Listening），学习（Learning），阻断（Blocking）和转发（Forwarding），其端口状态表现为在网络拓扑中端口状态混合（阻断或转发），在拓扑中的角色（根

端口、指定端口等等）。在操作上看，阻断状态和监听状态没有区别，都是丢弃数据帧而且不学习MAC 地址，在转发状态下，无法知道该端口是根端口还是指定端口。RSTP有五种端口类型。根端口和指定端口这两个角色在RSTP中被保留，阻断端口分成备份和替换端口角色。生成树算法（STA）使用BPDU来决定端口的角色，端口类型也是通过比较端口中保存的BPDUB来确定哪个比其他的更优先。

1）根端口：非根桥收到最优的BPDU配置信息的端口为根端口，即到根桥开销最小的端口，这点和STP 一样。请注意图8-16上方的交换机，根桥没有根端口。按照STP的选择根端口的原则，SW-1和SW-2和根连接的端口为根端口。

2）指定端口：与STP一样，每个以太网网段段内必须有一个指定端口。假设SW-1的BID比SW-2 优先，而且SW-1的P1口端口ID比P2优先级高，那么P1为指定端口，如图8-17所示。

图8-16 RSTP根端口

图8-17 指定端口的选择

3）替换端口

如果一个端口收到另外一个网桥的更好的BPDU，但不是最好的，那么这个端口成为替换端口，如图8-18所示。对于SW-2来说，端口P3收到的BPDU比自己优先，自己为次优先，P3为替换端口。4）备份端口

如果一个端口收到同一个网桥的更好BPDU，那么这个端口成为备份端。当两个端口被一个点到点链路的一个环路连在一起时，或者当一个交换机有两个或多个到共享局域网段的连接时，一个备份端口才能存在。如图8-19所示，SW-1的P1和P2口同时接入到以太网的同一网段，P1为指定端口，P2 优先级低，则P2端口为备份端口。

图8-18 替换端口的选择

图8-19 备份端口的选择5）禁用端口

在快速生成树协议应用的网络运行中不担当任何角色。

4 RSTP配置命令介绍

PVST是Cisco私有的，为每个VLAN构造一棵生成树

（1）启用生成树

Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list （2）设置根网桥

Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list root primary | secondary（

3）修改网桥的优先级

Switch(config)#spanning-tree vlan vlan-list priority Bridge-priority

（4）修改端口成本

Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list cost cost

（5）修改端口优先级

Switch(config-if)#spanning-tree vlan vlan-list port-priority priority

（6）配置上行速链路

配置上行速链路的作用：当接入层或汇聚层的