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RSTP提供生成树的快速收敛。MSTP用RSTP来提供快速收敛，使VLANs被分组进入一个生成树实例，为数据流量提供多转发路径，并且使之负载平衡。他改善了因为一个实列（转发路径）失效而没有在其他实列（转发路径）产生作用的失败的冗余。MSTP和RSTP初期通常是部署在骨干和一个二层交换网络的分发层；这个部署提供了在服务提供商环境中被要求的高可用的网络。
RSTP和MSTP两者在保持与基于802.1D生成树，与现行的Cisco per-VLAN生成树（PVST+），以及与现行的Cisco专有多实例生成树协议（MISTP）向后兼容的同时，改善了生成树的运作。需要关于STP的信息，请看“配置STP”。需要关于可选生成树特性的信息，请看“配置可选生成树特性”。
注意：需要使用在本这?械拿畹耐暾锓ê褪褂眯畔ⅲ慰脊赜诟梅⑿邪娴腃atalyst 3550 Multilayer Switch Command Reference。
这章由这些内容组成：
? 理解RSTP
? 理解MSTP
? 与802.1D生成树协议协同工作性
? 配置RSTP和MSTP特性
? 显示MST配置和状态
理解RSTP
RSTP利用点到点线路并提供生成树的快速收敛。生成树可在1秒内重新配置，对于像语音和视频这些对延迟敏感的网络承载流量来说是至关重要的。
这部分描述RSTP怎样工作。包括这些方面：
? 端口角色与活跃拓扑
? 端口角色的快速收敛
? 端口角色的同步
? 桥接协议数据单元（BPDU）格式和处理
需要配置信息，请看“配置RSTP和MSTP特性”部分。
端口角色和活跃拓扑
RSTP靠指派端口角色和判断活跃拓扑来提供生成树的快速收敛。RSTP建立于IEEE802.1D STP来选择有最高交换机优先级（最低数字的优先级值）的交换机作为根交换机，正如“根交换机选择”部分中描述的那样。接着，RSTP指派这些端口角色中的一个给特定端口：
? 根端口---当交换机转发数据包给根交换机时，提供最好路径（最低开销）。
? 指定端口---连接指定交换机，当从局域网转发数据包到根交换机，该指定交换机拥有最短路经开销。这个把指定交换机连在局域网上的端口被称为指定端口。
? 供选择端口---提供一条由当前根部端口提供的到该根交换机的供选择路径。
? 备份端口---作为由一个指定端口提供的到生成树叶节点（译者注：末端节点）路径的备份。当两个端口被一个点到点链路的一个环回（loopback）连在一起时，或者当一个交换机有两个或多个到共享局域网段的连接时，一个备份端口才能存在。
? 禁用端口---在生成树运行中不担当任何角色。
一个有根端口或指定接口角色的端口被包含在活跃拓扑中。一个有供选择或备份端口角色的端口不被包含在活跃拓扑中。
在整个网络都有协调的端口角色的一个稳定拓扑中，RSTP确保每个根端口和指定端口立即转换为转发状态，同时所有的冗余和备份端口总是在丢弃状态（对等于802.1D中的阻断）。端口状态控制转发和学习步骤地运行。表15-1提供了一个802.1D和RSTP端口状态的对比。
Table 15-1: 端口状态对比
运行的状态 STP 端口状态 RSTP 端口状态 端口是否被包含在活跃拓扑中?
启用 阻断 丢弃 No
启用 监听 丢弃 No
启用 学习 学习 Yes
启用 转发 转发 Yes
禁用 禁用 禁用 No
为了与Cisco STP提法一至，该指导文档的端口状态中用blocking代替discarding。指定端口始于监听状态。
快速收敛
RSTP提供交换机，一个交换端口，或者一个局域网失效后的可连通行的快速恢复。他为边缘端口，新根端口，以及下面通过点到点链路而连接的端口提供了快速收敛：
? 边缘端口---如果你在一个RSTP交换机上用spanning-tree portfast接口配置命令配置一个端口为边缘端口，该边缘端口立即转换为转发状态。一个边缘端口就像一个Port Fast-enabled端口，并且你应该只在连接了一个单独的末端站点的端口上启用他。
? 根端口---如果RSTP选择了一个新端口，他阻断旧根端口并且立即转换新根端口为转发状态。
? 点到点链路---如果你通过一个点到点链路连接一个端口到另一个端口，并且本地端口成为一个指定端口，他和靠使用计划-同意握手（proposal-agreement handshake）的其他端口协商一个快速转换来确保一个无环路的拓扑。
就像图15-1显示的那样，交换机A通过点到点链路被连接到交换机B，并且所有端口都为阻断状态。假设交换机A有一个和交换机B一样的优先级数字值。交换机A发送一个计划（proposal）消息（一个带有proposal标志设置的BPDU）给交换机B，计划他自身作为指定交换机。
在收到交换机B的同意（agreement）消息后，交换机A立即也转换他自己的指定端口为转发状态。因为交换机B阻断了所有他自己的非边缘端口，并且因为在交换机A和交换机B之间有一条点到点链路，无环路的网络被构成。
当交换机C被连接到交换机B时，一个类似的握手消息设置被交换。交换机C选择连接交换机B的端口作为他自己的根端口，并且两个端点都立即转换为转发模式。随着这个握手过程的每次重复，更多的交换机加入到活跃拓扑中。就像网络收敛一样，这个计划-同意握手过程从根一直到生成树的叶节点（译者注：末端节点）。
交换机从端口双工模式判断链路类型：一个全双工端口被认为有一个点到点的连接；一个半双工的端口被认为有一个共享连接。你可以靠使用命令对双工的设定来覆盖缺省设置：
(interface) spanning-tree link-type
图15-1：针对快速收敛的计划和同意握手（Proposal and Agreement Handshaking）
端口角色的同步
当交换机接在他的一个端口上收到一个计划（proposal）消息，并且该端口被选择作为新根端口，RSTP迫使所有其他端口与新根信息同步。
如果所有其他端口同步了，交换机就和从根端口收到的上级根信息同步了。一个交换机上的单独的端口是同步的，如果：
? 该端口为阻断状态
? 它是一个边缘端口（在网络边缘被配置的一个端口）
如果一个指定端口为转发状态并且没有被配置成边缘端口，当RSTP迫使他和新根信息同步时，该端口转换为阻断状态。通常，当RSTP迫使一个端口和根信息同步并且端口不符合以上的任何情况，他的端口状态被设置为阻断。
在却定所有端口同步以后，交换机发送一个与他的根端口相符的同意（agreement）消息给指定交换机。当一个点到点链路连接的交换机在有关他们端口角色的agreement中时，RSTP立即转换端口的状态为转发。事件的顺序展示在图15-2中：
图 15-2: 快速收敛期间的事件顺序
BPDU格式和处理
RSTP的BPDU格式和IEEE802.1D的格式一样，除了协议的版本号被设置为了2。一个新的1字节版本1长度域被设置为0，这意味着没有版本1协议信息存在。表15-2展示了RSTP标志域。
表 15-2: RSTP BPDU 标志
Bit 功能
0 拓扑改变 (TC)
1 计划（Proposal）
2-3:
00
01
10
11 端口角色:
未知（Unknown）
冗余端口（Alternate port）
根端口（oot port）
指定端口（Designated port）
4 学习（Learning）
5 转发（Forwarding）
6 同意（Agreement）
7 拓扑变化确认 (TCA)
发送交换机在RSTP的BPDU中设置计划（proposal）标志来打算让他自己作为局域网上的指定交换机。计划（proposal）消息中的端口角色总是被设定为指定端口。
发送交换机设置RSTP的BPDU中的同意标志来接收前边的计划（proposal）。Agreement消息中的端口角色总是被设置为根端口。
RSTP没有一个单独的拓扑变化通知（TCN）BPDU。他使用拓扑变化（TC）标志来显示拓扑变化。然而，为了和802.1D交换机的协同工作性，RSTP交换机处理和产生TCN BPDUs。
根据发送端口状态来设置学习和转发标志。
处理上级BPDU信息
如果一个端口接收上级根信息（比目前端口保存的更低的桥ID，更低的路径开销，等等），RSTP触发一个重配置。如果端口作为新根端口被计划和被选择，RSTP迫使所有其他端口同步。
如果接收到的BPDU是一个带有计划标志设定的RSTP BPDU，交换机在所有的其他端口同步以后发送一个agreement消息。如果该BPDU是一个802.1D BPDU，交换机不设置proposal标志，并且为端口启动转发延迟计时器。新根端口需要双倍的转发延迟时间来转换到转发状态。
如果端口上收到的上级信息导致端口变成一个备份或者供选择端口，RSTP设置端口为阻断状态但是不发送agreement消息。指定端口继
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