快速生成树协议（RSTP）.pptx

《工业网络技术》系列微课快速生成树协议(RSTP)主讲教师：张云辉嘉兴职业技术学院

学习目标掌握端口分类了解快速生成树协议和信息发送掌握RSTP的配置

学习内容0102快速生成树协议和信息发送端口分类情况03RSTP的配置

“4.5快速生成树协议(RSTP)在一个桥接局域网里,为了增强网络的可靠性,在网络中建立了冗余路径,这样会带来以下几个问题:(1)广播风暴。(2)同一帧多个副本。(3)不稳定的MAC地址表。因此,可利用生成树协议来避免上述问题的发生。生成树算法(SpanningTreeProtocol,STP,IEEE802.1D)是办公室网络中常用的网络协议。同样工业网络也可以使用该协议使网络拓扑结构能够借助激活备用路径重新配置及链路重构。快速生成树算法(RapidlySpanningTreeProtocol,RSTP,IEEE802.1w)作为STP的升级,可以通过对交换机端口的配置而实现STP(网络中断恢复时间为20~30s)的快速收敛(网络中断恢复时间大约为1s)。RSTP的核心思想是预先对生成树的拓扑结构以及可能发生的变化进行设定,一旦网络中连接关系发生变化,则整个网络的生成树会依据预先设定的拓扑收敛,这样减少了STP重新配置和恢复服务所需要的时间,同时也保持了STP即插即用的特色。西门子交换机SCALANCEXM408支持生成树和快速生成树功能。

“4.5.1端口分类根端口1指定端口替换端口备份端口禁用端口2345

“4.5快速生成树协议(RSTP)图4-104RSTP替换端口选择图4-105RSTP备份端口选择

“4.5.2信息发送RSTP引进了新的BPDU处理以及一种新的拓扑结构来改变机制。即使没有从根桥处接收到任何信号,每个网桥在每次“hello时间周期”中都会生成BPDU。BPDU扮演了在网桥间进行消息通知的角色。如果一个网桥不能从临近网桥处收到BPDU,它就会认为与这个网桥失去了连接,因而会考虑进行快速故障检测和自恢复。1间隔发送BPDU2快速的老化信息3接受下级的BPDU

“4.5.2信息发送STP的网络端口状态从阻断到转发,如果想快速收敛,需要修改默认的转发延迟和老化时间定时器;RSTP可以快速收敛而不依赖定时器,这些快速的收敛主要依赖边缘端口和点到点的链路来实现。(1)边缘端口(2)点到点链路图4-106点到点链路

“4.5.2信息发送RSTP的收敛过程具体如下:(1)初始状态都认为自己是根桥,所有端口均为指定端口,处理Discarding状态,发送配置RSTBPDU。(2)RSTBPDU中的Proposal置位,与接收到的对端BPDU对比优先级,如果自己优先级高,则丢弃对端BPDU,将Proposal置位的本地BPDU到对端。(3)使用同步机制来实现角色端口的协商,当收到置位RSTBPDU且优先级高于自己时,交换机设置所有下游端口为Discarding状态,但是Alternat和Edge端口保持不变。(4)确认下游端口为Discarding状态后,设备发送RSTBPDU来回复上游设备发送的Proposal消息,在此过程中,端口被确认为根端口,报文中Flags字段中设置Agreement标记位和根端口角色。(5)上游交换机收到Agreement置位的RSTBPDU后指定端口立即进入Forwarding状态,下游网段进行同样的协商端口角色。

“4.5.2信息发送RSTP与STP的相同之处如下:(1)使用同样的参数和方法选择根网桥。(2)使用同样的规则在非根网桥上选择根端口。(3)使用同样的规则为每个网段选择指定端口。RSTP比STP的优越性如下:(1)如果旧的根端口已经进入阻塞状态,而且与新的根端口连接的对端交换机的指定端口处于Forwarding状态,在新拓扑结构中的根端口可以立刻进入转发状态。(2)网络边缘的端口(直接与终端相连)可以直接进入转发状态,不需要任何延时。(3)增加了网桥之间的协商机制Proposal/Agreement。指定端口可以通过与相连的网桥进行一次握手,快速进入转发状态。其中Proposal报文为正常的BPDU报文,且ProposalBit位置位。Agreement报文为Proposal报文的拷贝,且以AgreementBit代替ProposalBit位置位。

“4.5.2信息发送项目要求:利用快速生成树协议实现某工厂中