RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol,快速生成樹協議)是 STP 的優化版本,能實現網絡拓撲的快速收斂。
一、RSTP 原理
- 快速收斂機制:RSTP 通過引入邊緣端口、P/A(Proposal/Agreement)機制等,加快了網絡拓撲的收斂速度。當網絡拓撲發生變化時,RSTP 能夠快速地重新計算生成樹,從而減少網絡中斷的時間。
- 端口角色定義:RSTP 定義了根端口、指定端口、替代端口和備份端口等角色。根端口是交換機上到根橋路徑開銷最小的端口;
指定端口是負責向其所在網段轉發配置 BPDU 的端口;
替代端口是根端口的備份端口,當根端口發生故障時,替代端口可以快速切換為根端口;
備份端口是指定端口的備份端口,當指定端口發生故障時,備份端口可以快速切換為指定端口 。
?二、端口狀態
- Discarding 狀態:端口不轉發用戶流量也不學習 MAC 地址。此狀態下端口會接收并處理 BPDU,以確定自身在生成樹中的角色 。
- Learning 狀態:端口不轉發用戶流量,但會學習 MAC 地址。在這個狀態下,端口仍然會接收并處理 BPDU,以確保生成樹的拓撲結構正確 。Learning 狀態的持續時間由 Forward Delay 定時器控制。
- Forwarding 狀態:端口既轉發用戶流量又學習 MAC 地址。處于 Forwarding 狀態的端口是生成樹拓撲中轉發數據的端口 。只有根端口和指定端口最終會進入 Forwarding 狀態。
?三、主要參數
- Hello Time:根橋周期性發送配置 BPDU 的時間間隔,默認值為 2 秒。該參數影響網絡中拓撲信息的傳播頻率 。可以通過命令在華為交換機上修改 Hello Time,例如:stp hello-time 3 ,將 Hello Time 設置為 3 秒。
- Forward Delay:端口狀態從 Discarding 或 Learning 轉換到 Forwarding 所需的時間,默認值為 15 秒。這個參數對于防止網絡中臨時環路的產生非常重要 。在華為交換機上修改 Forward Delay 的命令示例:stp forward-delay 20 ,將 Forward Delay 設置為 20 秒。
- Max Age:配置 BPDU 在網絡中能夠生存的最大時間,默認值為 20 秒。當交換機收到的配置 BPDU 的老化時間超過 Max Age 時,該 BPDU 將被丟棄 。在華為交換機上更改 Max Age 的命令示例:stp max-age 25 ,將 Max Age 設置為 25 秒。
- Path Cost:端口到根橋的路徑開銷,它是根據端口帶寬等因素計算得出的,用于確定根端口和指定端口 。不同帶寬的端口默認的 Path Cost 值不同,例如 1000Mbps 端口的默認 Path Cost 值為 2 。在華為交換機上可以手動修改端口的 Path Cost,命令示例:stp cost 50 ,將當前端口的 Path Cost 設置為 50。
四、配置命令
1、開啟 RSTP
<LSW1>system-view[LSW1]stp mode rstp
2、設置交換機優先級
????????
華為交換機的優先級取值范圍是 0 - 61440,且必須是 4096 的倍數。
3、設置端口路徑開銷
????????
?4、設置端口優先級
????????
????????華為交換機端口優先級取值范圍是 0 - 255,且必須是 16 的倍數。?
5、配置邊緣端口
????????
根橋不可以將端口設置為邊緣口
6、配置 BPDU 保護
????????
7、配置根保護
?????????
五、配置RSTP 功能示例?
在一個復雜的網絡中,網絡規劃者由于冗余備份的需要,一般都傾向于在設備之間部署多條物理鏈路,其中一條作主用鏈路,其他鏈路作備份。這樣就難免會形成環形網絡,若網絡中存在環路,可能會引起廣播風暴和MAC橋表項被破壞
??配置思路
- 配置環網中的設備生成樹協議工作在RSTP模式。
- 配置根橋和備份根橋設備。
- 配置端口的路徑開銷值,實現將該端口阻塞。
- 使能RSTP,實現破除環路,包括:????????
- 設備全局使能RSTP。
- 除與終端設備相連的端口外,其他端口使能RSTP
?配置SRTP的基本功能?
1、配置并開啟生成樹協議?
[LSW5]stp mode rstp[LSW5]stp enableLSW1-5? 配置相同
2、配置根橋和備份根橋設備
[LSW5]stp root primary??????????????????????????? 主根橋[LSW5][LSW1]stp root secondary??????????????????????? 次要根橋[LSW1]
3、配置端口的路徑開銷值,實現將該端口阻塞
[LSW5]stp pathcost-standard legacyWarning: The path cost of the current process will be set to the default value because the path cost standard is changed.將端口路徑開銷值的計算方法為華為私有計算方法??? LSW1-5配置相同
配置LSW3? LSW4的Ethernet0/0/4口的路徑開銷值為200000,以實現此端口為堵塞口[LSW3-Ethernet0/0/4]stp cost 200000[LSW3-Ethernet0/0/4]
[LSW4-Ethernet0/0/4]stp cost 200000[LSW4-Ethernet0/0/4]
4、使能RSTP,實現破除環路
與PC機相連的端口不用參與RSTP計算,建議將其去使能RSTP
[LSW3-Ethernet0/0/4]int e0/0/2[LSW3-Ethernet0/0/2]stp enable[LSW3-Ethernet0/0/2]int e0/0/3[LSW3-Ethernet0/0/3]stp enable
[LSW4-Ethernet0/0/4]int e0/0/2[LSW4-Ethernet0/0/2]stp enable[LSW4-Ethernet0/0/2]int e0/0/3[LSW4-Ethernet0/0/3]stp enable
5、配置保護功能
[LSW5]int g0/0/1????????[LSW5-GigabitEthernet0/0/1]stp root-protection[LSW5-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/2[LSW5-GigabitEthernet0/0/2]stp root-protection
6、驗證配置結果
????????
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????????
????????
????????
六、配置文件
sysname LSW5
#undo info-center enable#stp mode rstpstp instance 0 root primarystp pathcost-standard legacy#interface GigabitEthernet0/0/1stp root-protection#interface GigabitEthernet0/0/2stp root-protection
sysname LSW1
#undo info-center enable#stp mode rstpstp instance 0 root secondarystp pathcost-standard legacy#?
sysname LSW2
#undo info-center enable#stp mode rstpstp pathcost-standard legacy
sysname LSW3
#undo info-center enable#stp mode rstpstp pathcost-standard legacy#interface Ethernet0/0/4stp instance 0 cost 200000#
sysname LSW4
#undo info-center enable#stp mode rstpstp pathcost-standard legacy#interface Ethernet0/0/4stp instance 0 cost 200000#