下载文档原格式
第六章RSTP（快速生成树协议）配置6.1 生成树简介STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协议的英文缩写。
STP的目的是通过协商一条到根交换机的无环路径来避免和消除网络中的环路。
它通过一定的算法，判断网络中是否存在环路并阻塞冗余链路，将环型网络修剪成无环路的树型网络，从而避免了数据帧在环路网络中的增生和无穷循环。
STP在网络中选择一个被称为根交换机的参考点，然后确定到该参考点的可用路径。
如果它发现存在冗余链路，它将选择最佳的链路来负责数据包的转发，同时阻塞所有其它的冗余链路。
如果某条链路失效了，就会重新计算生成树拓扑结构，自动启用先前被阻塞的冗余链路，从而使网络恢复通信。
MyPower S41xx以太网交换机所实现的快速生成树协议RSTP，是生成树协议的优化版。
其快速体现在根端口和指定端口进入转发状态的延时在某种条件下大大缩短，从而缩短了网络拓扑稳定需要的时间。
6.2 RSTP配置任务列表只有启动RSTP后各项配置任务才能生效，在启动RSTP之前可以配置设备或以太网端口的相关参数。
RSTP关闭后这些配置参数仍然有效。
RSTP 主要配置任务列表如下：◆启动/关闭设备RSTP 特性◆启动/关闭端口RSTP 特性◆配置RSTP 的工作模式◆配置交换机的Bridge 优先级◆配置交换机的Forward Delay 时间◆配置交换机的Hello Time时间◆配置交换机的Max Age 时间◆配置交换机路径耗费值的版本号◆配置特定端口是否可以作为EdgePort◆配置端口的Path Cost◆配置端口的优先级◆配置端口是否与点对点链路相连◆配置端口的mCheck 变量6.2.1 启动/关闭设备RSTP特性配置命令spanning-tree {enable|disable}【配置模式】全局配置模式。
【缺省情况】缺省RSTP功能是“enable”。
6.2.2 启动/关闭端口RSTP特性为了灵活的控制RSTP工作，可以关闭指定以太网端口的RSTP特性，使这些端口不参与生成树计算。
实验九快速生成树配置●实验目标⏹理解生成树协议工作原理；⏹掌握快速生成树协议RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）基本配置方法；●实验背景学校为了开展计算机教学和网络办公，建立的一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互联组成内部校园网，为了提高网络的可靠性，现用2条链路将交换机互连，且在交换机上做适当配置，使网络避免环路。
●协议功能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。
●技术原理⏹生成树协议（spanning-tree）的国际标准是IEEE802.1d，作用是在交换网络中提供冗余备份链路，并且解决交换网络中的环路问题；⏹生成树协议是利用SPA算法，在存在交换机环路的网络中生成一个没有环路属性的网络，运用该算法将交换网络的冗余备份链路从逻辑上断开，当主链路出现故障时，能够自动的切换到备份链路，保证数据的正常转发。
⏹生成树协议版本：STP、RSTP（快速生成树协议）、MSTP（多生成树协议）。
⏹生成树协议的特点：收敛时间长。
从主要链路出现故障到切换至备份链路需要50秒时间。
⏹快速生成树在生成树协议的基础上增加了两种端口角色：替换端口或备份端口，分别作为根端口（通向根网桥/交换机的端口）和指定端口。
当根端口或指定端口出现故障时，冗余端口不需要经过50秒的收敛时间，可以直接切换到替换端口或备份端口，从而实现RSTP协议小于1秒的快速收敛。
●实验设备Switch_2960 2台；PC 2台；直连线（各设备互联）具体实验步骤如下1)画拓扑图默认情况下STP协议是启用的。
通过两台交换机之间传送BPDU协议数据单元。
选出根交换机、根端口等，以便确定端口的转发状态。
图中标记为橘黄色的端口处于block堵塞状态，即备份链路逻辑上是断开的。
实训三生成树协议的配置
【实训内容】
生成树协议的配置
快速生成树协议的配置
协议相关参数配置
【背景描述】
你们学校为了开展计算机教学和网络办公，建立了一个计算机教室和一个校办公区，这两处的计算机网络通过两台交换机互连组成内部校园网；为了提高网络的可靠性，作为网络管理员的你要用2条链路将交换机互连，现要求在交换机上做适当配置，使网络避免环路。
【实验目的】
掌握生成树协议的配置方法，理解生成树协议的作用和特点
【实验设备】
S2126G（2台），PC（2台）、直连线（4条）
【实验内容】
1、根据拓扑将主机和交换机进行连接（未形成环路）
2、测试主机之间可以相互ping通
3、配置生成树协议
4、测试（形成环路）
5、测试（断开主要链路）
配置查看如下。
快速生成树协议1. 简介快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol，简称RSTP）是一种用于构建和维护网络中的生成树的协议。
生成树是一个无环的拓扑结构，能够确保数据在网络中以最佳路径传输，避免了网络中的循环路径，提高了网络的可靠性和性能。
RSTP是对经典生成树协议（Spanning Tree Protocol，简称STP）的改进和优化，它的设计目标是在网络拓扑结构发生变化时，尽快地适应变化，并通过快速收敛恢复网络正常运行。
2. 生成树协议的背景在一个复杂的网络中，存在着大量的交换机和链路，如果不采取措施，很容易出现网络中的循环路径。
循环路径会导致数据包在网络中不断地循环传输，浪费了网络带宽和资源，甚至会导致网络的瘫痪。
为了解决这个问题，生成树协议应运而生。
生成树协议通过在网络中选择一棵无环的拓扑结构，将网络划分为一个主干路径和多个支线路径，确保数据只在主干路径上传输，避免了循环路径的问题。
3. RSTP的特点RSTP相对于STP具有以下几个特点：3.1 快速收敛当网络拓扑结构发生变化时，RSTP能够更快地收敛，恢复网络的正常运行。
RSTP引入了Port Roles（端口角色）和Port States（端口状态）的概念，通过优化根据端口角色和状态的变化，减少了收敛时间。
3.2 兼容STPRSTP是对STP的改进，它与STP保持了一定的兼容性。
RSTP可以与STP的设备进行交互，逐步替代STP，而无需对网络基础设施进行大规模的升级。
3.3 拓扑变化通告RSTP引入了拓扑变化通告机制，当网络发生拓扑变化时，会通过特定的消息通知其他设备。
这种机制能够快速地传播拓扑变化信息，加速网络的收敛过程。
3.4 多实例支持RSTP支持在一个物理设备上运行多个独立的生成树实例。
这种支持使得网络管理员能够根据实际需求，灵活地构建多个生成树，提高网络的可用性和性能。
4. RSTP的工作原理RSTP的工作原理可以概括为以下几个步骤：4.1 生成树根选举在RSTP网络中，首先需要选举出一台交换机作为生成树的根节点（Root Bridge）。
计算机网络实习报告八生成树配置第一篇：计算机网络实习报告八生成树配置实验八生成树配置—生成树协议STP一．实验目的理解生成树协议STP的配置及原理二．实验环境两台交换机switchA和switchB，用两条链路将交换机互连，pc1与pc2在同一个网段。
三．实验内容步骤1.在每台交换机上开启生成树协议。
过程：首先进入全局配置模式通过spanning-tree语句开启生成树模式，然后进行验证生成树协议已经开启。
步骤2.设置生成树模式。
过程：通过spanning-tree语句设置生成树模式为STP （802.1D），并且通过了验证。
步骤3.设置交换机的优先级。
过程：设置交换机switchA的优先级为4096，数值最小的交换机为根交换机（也称根桥），交换机switchBde 优先级采用默认优先级（32768），因此switchA将成为根交换机。
然后通过了验证。
步骤4.综合验证测试。
A．验证交换机switchB的端口F0/1和F0/2状态。
过程：我们这组用的是交换机switchB，显示switchB的端口fastthernet0/1的状态后发现两个端口均处于阻塞状态，一直搞不清楚是为什么，所以也耽误了很长的时间，最后老师指导说有可能是前面同学的实验导致的结果，然后删除了所有状态，进行重新实验，最后使switchB的端口1处于转发状态，端口2处于阻塞状态。
B．验证网络拓扑发生变化时，ping的丢包情况。
从主机pc1到pc2（用连续ping），然后拔掉switchA与switchB的端口F0/1之间的连线，观察丢包情况，显示丢包数为30个。
C．验证网络拓扑发生变化时，交换机switchB的端口2的状态变化，并观察生成树的收敛时间。
四．实验总结通过本次实验，我理解了相关生成树协议SIP的配置及原理。
实验中主要是端口1 和端口2的状态浪费了很多时间，导致后面的验证总是不正确，最后把以前的设置全部清除后重做才使实验正确，所以以后做实验必须严谨。
RSTP 快速生成树协议本文主要介绍RSTP协议，STP相关的算法和细节在本文中不再涉及。
虽然这种分割的做法不利于产生全局的观念，但通过对RSTP改进点的详细介绍，将会使你对该协议有一个更深刻的认识。
继IEEE802.1D定义了STP标准后，IEEE又推出了802.1w这个草案作为802.1D的补充，并定义了RSTP标准。
在新版本的802.1D（2004）中已经接纳了RSTP标准，取代了原来的STP。
RSTP保留了STP的大部分算法和计时器，只在一些细节上做了改进。
但这些改进相当关键，极大的提升了STP的性能，使其能满足如今低延时高可靠性的网络要求。
后续诞生的MSTP，单个实例中的算法和RSTP几乎一模一样。
可以说从STP发展到RSTP的这套算法，是整个生成树协议的精髓。
1RSTP的改进1.1BPDU的变化图1 RSTP/STP BPDU的区别RSTP的BPDU被称作RST BPDU①，和STP ConfigBPDU的主要区别在协议版本号，BPDU类型和Flags字段。
RSTP中没有了TC N和TCA报文，在拓扑结构变化时只发送TC报文。
对拓扑结构变化的详细描述请参考1.5。
Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0TCA Reserved TC 图2 STP的Flags字段Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0TCAAgreement ForwardingLearning Port roleProposalTCTCA=Topology Change AcknowledgementTC = Topology ChangePort role =00 Unknown01 Alternate / Backup10 Root11 Designated图3 RSTP的Flags字段RSTP的Flags字段增加了端口属性和状态，Bit1和Bit6两个字段在1.4中会提及，用于点到点链路端口的快速迁移。
快速生成树配置实验目的：将两处的计算机网络通过两台交换机互联组成一个内部网络，为了提高网络的可靠性，用2条链路将交换机互联，现要在交换机上做适当配置，既提高网络安全性又避免环路。
实验内容：一、拓补图将PC1接入交换机SW1的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.1/24将PC2接入交换机SW2的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.2/24将PC3接入交换机SW3的f0/3接口IP地址配置为192.168.1.3/24交换机SW1的f0/1口与SW2的f0/1口相连交换机SW2的f0/2口与SW3的f0/1口相连交换机SW3的f0/2口与SW1的f0/2口相连二、代码：1、交换机SW1配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 4096Switch(config)#end2、交换机SW2配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 8192Switch(config)#end2、交换机SW3配置代码Switch>enableSwitch#configure terminalSwitch(config)#spanning-tree mode pvstSwitch(config)#spanning-tree vlan 1 priority 32768Switch(config)#end三、配置结果Switch#show spanning-tree（SW1）Switch#show spanning-tree（SW2）Switch#show spanning-tree（SW3）以上配置完成后结果，三台PC机可互相访问进入SW3配置界面将SW3与SW1连接的f0/2端口禁用（假设线路中有一根无法使用），三台PC机仍可互相访问Switch(config)#int f0/2Switch(config-if)#shutdown。
快速生成树协议（RSTP）目录1.RSTP定义 (1)2.STP技术原理 (1)3.端口状态 (1)4.RSTP的P/A机制 (4)5.RSTP相对于STP的改进 (4)RSTP（生成树协议）1. RSTP定义快速生成树协议（rapid spanning Tree Protocol IEEE802.1w）是由生成树协议（STP IEEE802.1d）发展而来，该协议在网络结构发生变化时，能更快的收敛网络。
它比802.1d 多了两种端口类型：预备端口类型（alternate port）和备份端口类型。
2. STP技术原理RSTP是从STP发展而来，其实现基本思想与STP一致，但它更进一步处理了网络临时失去连通性的问题。
RSTP规定在某些情况下，处于Blocking状态的端口不必经历2倍的Forward Delay时延而可以直接进入转发状态。
如网络边缘端口（即直接与终端相连的端口），可以直接进入转发状态，不需要任何时延。
或者是网桥旧的根端口已经进入Blocking状态，并且新的根端口所连接的对端网桥的指定端口仍处于Forwarding状态，那么新的根端口可以立即进入Forwarding状态。
即使是非边缘的指定端口，也可以通过与相连的网桥进行一次握手，等待对端网桥的赞同报文而快速进入Forwarding状态。
当然，这有可能导致进一步的握手，但握手次数会受到网络直径的限制。
功能介绍生成树协议最主要的应用是为了避免局域网中的网络环回，解决成环以太网网络的“广播风暴”问题，从某种意义上说是一种网络保护技术，可以消除由于失误或者意外带来的循环连接。
STP也提供了为网络提供备份连接的可能，可与SDH保护配合构成以太环网的双重保护。
新型以太单板支持符合ITU-T 802.1d标准的生成树协议STP及802.1w规定的快速生成树协议RSTP，收敛速度可达到1s。
3. 端口状态（1）STP（802.1d）端口状态STP定义了的5种端口状态：阻塞blocking、监听listening、学习learning、转发forwarding、关闭(disable)。
