RSTP协议的原理与应用【eNSP实现】
RSTP
对原有的STP
协议进行了更加细致的修改和补充
RSTP
增加了两种端口角色:Alternate端口和Backup端口
- Alternate端口就是由于学习到其他网桥发送的配置
BPDU
报文而阻塞的端口,Alternate
作为根端口的备份端口,提供了另一条从指定桥到根的可切换路径。 - Backup端口就是由于学习到自身发送的配置
BPDU
报文而阻塞的端口,Backup
端口作为指定端口的备份,提供了另一条从根桥到相应网段的备份通路
RSTP
把原来的5
种状态缩减为3
种,根据端口是否转发用户流量和学习MAC
地址来划分
- Discarding状态:不转发用户流量也不学习
MAC
地址 - Learning状态:不转发用户流量但是学习
MAC
地址 - Forwarding状态:转发用户流量且学习
MAC
地址
RSTP
的快速收敛机制可分为以下三种
- Proposal/Agreement机制:当一个端口被选举成为指定端口之后,在
STP
中,该端口至少要等待一个Forward Delay (Learning)
时间才会迁移到Forwarding
状态。而在RSTP中,此端口会先进入Discarding
状态,再通过此机制快速进入Forwarding
状态,这种机制必须在点到点全双工链路上使用 - 根端口快速切换机制:如果网络中一个根端口失效,那么网络中最优的
Alternate
端口将成为根端口,进入Forwarding
状态。因为通过这个Alternate
端口连接的网段上必然有个指定端口可以通往根桥 - 边缘端口的引入:在
RSTP
中,如果某一个指定端口位于整个网络的边缘,即不再与其他交换设备连接,而是直接与终端设备直连,这种端口叫做边缘端口。边缘端口不接收处理配置BPDU
,不参与RSTP
运算,可以由Disable
直接转到Forwarding
状态且不经历时延。
实验目的
- 掌握
RSTP
的基本配置 - 掌握
RSTP
的边缘端口的应用 - 理解
RSTP
备份端口
实验拓扑
实验目的
确保
PC1
与PC2
可以相互ping
通S1
与S2
是核心交换机,功能更为强大,因此将交换机配置为RSTP模式后手动将S1
设置为根交换机,S2
为备份交换机S1: [S1]stp enable //启动STP [S1]stp mode rstp //将STP模式设为RSTP [S1]stp root primary //将S1设置为根交换机 S2: [S2]stp enable [S2]stp mode rstp [S2]stp root secondary //将S2设置为备份交换机 S3: [S3]stp enable [S3]stp mode rstp S4: [S4]stp enable [S4]stp mode rstp
S2
的g0/0/1
是根端口,其他所有端口是指定端口。如果S2
的根端口断掉了,S2
会选择把其他到达根交换机的端口置成根端口。RSTP
收敛比较快,端口g0/0/2
会快速协商成为新的根端口,协商期间端口是Discarding
状态,协商结束后端口为Forwarding
状态,这个过程用时非常短,这就是RSTP
收敛快的一个表现我们以
S2
为例,验证P/A
机制【即指定端口身份发生变化时即刻由Fowrding-->Discarding
或者Discarding-->Forwarding
,不经历Learning
状态】。下图为S2
各端口连接正常时的状态我们手动关闭根端口再查看当前
S2
各端口状态【动作一定要快,不然观察不到中间现象】接着我们再重新打开
g0/0/1
端口,查看g0/0/2
端口的变化
由此我们可以得证在RSTP
中P/A
机制的存在生成树的计算主要发生在交换机互连的链路之上,而连接
PC
的端口没有必要参与生成树计算,为了优化网络,可以将交换机上连接PC
的接口配置为边缘端口
按照前面的说法,
Alternate
端口是根端口的备份,Backup
端口是指定端口的备份,我们通过关闭交换机上的某一接口来验证这一点
接着通过S4
验证Alternate
端口
本实验取自华为公司《HCNA网络技术实验指南》,此书对于新手学习计算机网络协议以及熟悉eNSP操作十分友好,强烈推荐!!!
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