《RSTP協(xié)議原理與配置PPT專業(yè)課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《RSTP協(xié)議原理與配置PPT專業(yè)課件（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第,*,頁,版權(quán)所有,2016,華為技術(shù)有限公司,STP,協(xié)議雖然能夠解決環(huán)路問題，但是由于網(wǎng)絡(luò)拓撲收斂較慢，影響了用戶通信質(zhì)量，而且如果網(wǎng)絡(luò)中的拓撲結(jié)構(gòu)頻繁變化，網(wǎng)絡(luò)也會隨之頻繁失去連通性，從而導(dǎo)致用戶通信頻繁中斷，這也是用戶無法忍受的。,由于,STP,的不足，,IEEE,于,2001,年發(fā)布的,802.1w,標準定義了,RSTP,。,RSTP,在,STP,基礎(chǔ)上進行了諸多改進優(yōu)化，使得協(xié)議更加清晰、規(guī)范，同時也實現(xiàn)了二層網(wǎng)絡(luò)拓撲的快速收斂。那,STP,協(xié)議具體存在哪些不足呢？,RSTP,協(xié)議是如何在,STP

2、,協(xié)議的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化的呢？,學(xué)完本課程后，您將能夠：,掌握,RSTP,協(xié)議的工作原理,熟悉,RSTP,與,STP,的主要異同點,了解,RSTP,的典型應(yīng)用場景配置,STP,的不足,RSTP,對,STP,的改進,RSTP,配置實例,問題一：設(shè)備運行,STP,初始化場景,STP,從初始狀態(tài)到完全收斂至少需經(jīng)過,30s,：,SWA,SWB,RP,RP,SWC,ROOT,DP,DP,DP,BP,listening,learning,STP,為避免臨時環(huán)路，必須等待足夠長的時間（即確保,BPDU,能同步發(fā)送至全網(wǎng)各節(jié)點）確保全網(wǎng)的端口狀態(tài)全部確定，才能進入轉(zhuǎn)發(fā)。,在,STP,進入轉(zhuǎn)發(fā)前還需根據(jù)收到的用

3、戶流量構(gòu)建,MAC,地址表，仍需等待計時器超時才能進入轉(zhuǎn)發(fā)。,learning,forwarding,15s,15s,初始時，交換機之間會相互發(fā)送、監(jiān)聽,BPDU,，并計算生成樹,STP,算法是采用被動等待計時器超時的方式來判斷已收集全網(wǎng)所有的,BPDU,，進而再進行計算,問題二：交換機有,BP,端口，,RP,端口,down,掉場景,SWC,與,SWA,的直連鏈路,down,掉，其,BP,端口切換成,RP,端口并進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)至少需要經(jīng)過,30s,：,SWA,SWB,RP,RP,SWC,ROOT,DP,DP,DP,Blocked Port,為確保拓撲變化信息已經(jīng)擴散到全網(wǎng)，且所有設(shè)備都已完成拓撲

4、更新，故新的根端口還需等待計時器超時后才能進入轉(zhuǎn)發(fā),變成新的根端口，且處于,b,locking,狀態(tài)，并經(jīng)過,2,個,Forward Delay,時間才,進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài),端口緩存的,BPDU,超時后，會重新進入收斂，等待,2,個,Forward Delay,時間后進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài),（,30s,）,問題三：交換機無,BP,端口，,RP,端口,down,掉場景,SWB,與,SWA,的直連鏈路,down,掉，則,SWC,的,BP,端口切換成,DP,端口并進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)大約需要,50s,：,SWA,SWB,RP,RP,SWC,ROOT,DP,DP,DP,在,STP,中，交換機除指定端口外的其他端口收到次優(yōu),B

5、PDU,都不會做處理,BPDU,（根橋為,B,）,SWB,以自己為根向外發(fā)送,BPDU,BPDU,（根橋為,A,）,BP,端口收到次優(yōu),BPDU,不做處理，等待端口緩存的更優(yōu)的,BPDU,老化超時,（,20s,）,Blocked Port,事實上，只要保證該端口下連接的是終端設(shè)備就不會出現(xiàn)環(huán)路，即沒有必要進行,STP,計算和等待計時器超時,問題四：運行,STP,的交換機連接用戶終端的場景,PCB,交換機連接終端的鏈路進入轉(zhuǎn)發(fā)需要經(jīng)過,30s,：,SWA,SWB,RP,RP,SWC,ROOT,DP,DP,DP,BP,STP,中，連接終端的鏈路也要進行生成樹計算且鏈路進入轉(zhuǎn)發(fā)需等待,2,個,For

6、ward Delay,時間,PCA,BPDU,BPDU,問題五：,STP,的拓撲變更機制,先由變更點朝根橋方向發(fā)送,TCN,消息，收到該消息的上游交換機就會回復(fù),TCA,消息進行確認；最后,TCN,消息到達根橋后，再由根橋發(fā)送,TC,消息通知設(shè)備刪除橋,MAC,地址表項，機制復(fù)雜，效率低下。,TCA,TCN,TC,Root,DP,DP,RP,DP,DP,DP,RP,RP,RP,RP,SWA,SWB,SWC,SWD,SWE,SWF,SWG,SWC,的,RP,端口,down,掉后，還需要從其他三個端口中重新選舉且需等待計時器超時后才能進入轉(zhuǎn)發(fā),STP,的其他不足之處,-,端口角色,SWA,SWB,

7、SWC,32768.,00e0-fc16-ee43,32768.,00e0-fc41-4259,32768.,00e0-fc41-43b9,Root Bridge,SWD,32768.,00e0-fc22-715a,Designated Port,Designated Port,E0/1,E0/2,Blocked Port,Blocked Port,Root Port,Root Port,Root Port,HUB,STP,的其他不足之處,-,端口狀態(tài),STP,端口狀態(tài),端口狀態(tài)對應(yīng)的行為,Disabled,不轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量也不學(xué)習(xí),MAC,地址,Blocking,Listening,Learn

8、ing,不轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量但是學(xué)習(xí),MAC,地址,Forwarding,既轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量又學(xué)習(xí),MAC,地址,三種端口狀態(tài)從用戶使用的角度對應(yīng)的行為都相同，但呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)，這樣反而增加了使用難度,STP,的不足,RSTP,對,STP,的改進,端口角色與端口狀態(tài),快速收斂機制,拓撲變化處理機制,保護功能,RSTP,配置實例,從用戶流量角度，,Backup Port,作為指定端口的備份，提供了另外一條從根節(jié)點到葉子節(jié)點的無環(huán)備份路徑,從用戶流量角度，,Alternate Port,提供了從指定橋到根橋的另一條無環(huán)可達路徑，作為根端口的代替端口,端口角色的重新劃分,RSTP,定義了兩種新的端口角色：備

9、份端口（,Backup Port,）和預(yù)備端口（,Alternate Port,）。,SWA,SWB,SWC,32768.,00e0-fc16-ee43,32768.,00e0-fc41-4259,32768.,00e0-fc41-43b9,Root Bridge,SWD,32768.,00e0-fc22-715a,Designated Port,Designated Port,E0/1,E0/2,Alternate Port,Backup Port,Root Port,Root Port,Root Port,HUB,端口狀態(tài)的重新劃分,STP,端口狀態(tài),RSTP,端口狀態(tài),端口狀態(tài)對應(yīng)的行為

10、,Disabled,Discarding,如果不轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量也不學(xué)習(xí),MAC,地址，那么端口狀態(tài)就是,Discarding,狀態(tài)。,Blocking,Listening,Learning,Learning,如果不轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量但是學(xué)習(xí),MAC,地址，那么端口狀態(tài)就是,Learning,狀態(tài)。,Forwarding,Forwarding,如果既轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量又學(xué)習(xí),MAC,地址，那么端口狀態(tài)就是,Forwarding,狀態(tài)。,RSTP,的狀態(tài)規(guī)范把原來的,5,種狀態(tài)縮減為,3,種：,STP,的不足,RSTP,對,STP,的改進,端口角色與端口狀態(tài),快速收斂機制,拓撲變化處理機制,保護功能,RSTP,

11、配置實例,針對問題一：,P/A,機制,(1),P/A,機制基本原理,SWA,SWB,發(fā)送,P,置位的,BPDU,端口狀態(tài),Discarding,端口角色,DP,置位狀況,P,置位,發(fā)送,A,置位的,BPDU,端口狀態(tài),Forwarding,端口角色,RP,置位狀況,A,置位,特點：由于有來回確認機制和同步變量機制，就無需依靠計時器來保障無環(huán)。,同步變量（阻塞除邊緣端口外的其他端口，防止出現(xiàn)環(huán)路）,收到,A,置位,BPDU,報文，,端口立即進入,Forwarding,橋優(yōu)先級為,0,橋優(yōu)先級為,4096,針對問題一：,P/A,機制,(2),階段一,階段二,SWA,SWB,RP,RP,SWC,RO

12、OT,DP,DP,DP,AP,階段三,P,SWA,SWB,A,SWC,ROOT,A,RP,DP,DP,RP,DP,DP,SWA,SWB,P,SWC,ROOT,P,P,P,P,P,DP,DP,DP,DP,DP,DP,針對問題一：,P/A,機制,(3),RSTP,選舉原理和,STP,本質(zhì)上相同：選舉根交換機,-,選舉非根交換機上的根端口,-,選舉指定端口,-,選舉預(yù)備端口和備份端口。,但是,RSTP,在選舉的過程中加入了“發(fā)起請求,-,回復(fù)同意”（,P/A,機制）這種確認機制，由于每個步驟有確認就不需要依賴計時器來保證網(wǎng)絡(luò)拓撲無環(huán)才去轉(zhuǎn)發(fā)，只需要考慮,BPDU,發(fā)送報文并計算無環(huán)拓撲的時間（一般都

13、是秒級）。,針對問題二：根端口快速切換機制,SWC,與,SWA,的直連鏈路,down,掉，其,AP,端口切換成,RP,端口并進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)可在秒級時間內(nèi)完成收斂：,SWA,SWB,RP,RP,SWC,ROOT,DP,DP,DP,AP,為加快收斂時間，設(shè)備上舊的根端口失效后，新的根端口就應(yīng)該在保證無環(huán)的情況下立刻遷移到,Forwarding,狀態(tài)，而,AP,端口在選舉的時候就考慮到該需求，故可立即進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài),立即變成新的根端口，并進入,Forwarding,狀態(tài),SWC,收到,Agreement,報文后會立即進入轉(zhuǎn)發(fā),SWB,以自己為根向外發(fā)送,Proposal,置位的,BPDU,SWB,收到更

14、優(yōu)的,BPDU,，會,立即重新定義端口角色，將原,DP,端口改為,RP,端口，然后發(fā)送,Agreement,置位的,BPDU,針對問題三：次等,BPDU,處理機制,SWB,與,SWA,的直連鏈路,down,掉，,SWC,的,AP,端口切換成,DP,端口并進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)可在秒級時間內(nèi)完成：,SWA,SWB,RP,RP,SWC,ROOT,DP,DP,DP,AP,RSTP,處理次等,BPDU,報文不再依賴于任何定時器超時解決拓撲收斂，而是,會立即發(fā)送本地最優(yōu)的,BPDU,給對端，,從而加快了拓撲收斂,Proposal,Proposal,AP,端口收到次優(yōu),BPDU,后會馬上發(fā)送本地最優(yōu)的,BPDU,給

15、對端，同時端口角色從,AP,變更為,DP,Agreement,交換機上連接終端設(shè)備的接口設(shè)置成為邊緣端口后，會立即進入轉(zhuǎn)發(fā)，當(dāng)該端口收到,BPDU,后，就喪失了邊緣端口屬性，成為普通,STP,端口，并重新進行生成樹計算,針對問題四：邊緣端口的引入,在,RSTP,中，交換機連接終端的鏈路可立即進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)：,PCB,SWA,SWB,RP,RP,SWC,ROOT,DP,DP,DP,BP,連接終端設(shè)備的端口可設(shè)置成為邊緣端口,PCA,邊緣端口,邊緣端口,STP,的不足,RSTP,對,STP,的改進,端口角色與端口狀態(tài),快速收斂機制,拓撲變化處理機制,保護功能,RSTP,配置實例,網(wǎng)絡(luò)發(fā)生拓撲變化時，

16、變更點交換機直接向全網(wǎng)發(fā)送,TC,置位的,BPDU,報文，而不是先通知到根橋，然后由根橋向全網(wǎng)發(fā)送,TC,報文，這樣在一定程度上節(jié)省了收斂時間,針對問題五：拓撲變更機制的優(yōu)化,判斷拓撲變化唯一標準：一個非邊緣端口遷移到,Forwarding,狀態(tài)。,TC,置位的,RST BPDU,PC,F,orwarding,Root,SWA,SWB,SWC,SWD,SWE,SWF,SWG,拓撲變化引發(fā)的問題,LAN B,LAN A,PCB,訪問,PCA,SWA,SWB,SWC,E2,E1,E1,E2,目的,MAC,地址,端口,PCA,的,MAC,地址,.,E1,.,SWC,的,MAC,地址表,PCA,PCB,SWC,進行流量轉(zhuǎn)發(fā),目的,MAC,地址,端口,PCA,的,MAC,地址,.,E1,.,SWA,的,MAC,地址表,E1,E2,SWA,進行流量轉(zhuǎn)發(fā),Root,RP,流量被丟棄,交換機,MAC,表記錄的是,錯誤的端口,邊緣端口,邊緣端口,LAN C,AP,DP,RP,DP,DP,E1,LAN A,拓撲變化處理,(1),TC,SWA,SWB,SWC,E2,E1,新的根端口,E1,E2,PCA,PC