华为路由交换基础知识学习笔记-RSTP和MSTP

RSTP和MSTP

1 STP协议的不?

1.1 STP从初始状态到完全收敛?少需30s。

1.2 有BP端?的?根桥SWC与根桥SWA的直连链路down，其BP（Blocking Port）端?转换为

RP（Root Port）端?并进?转发状态?少需30s（2个Forwarding Delay时间）。

1.3 ?BP端?的?根桥SWB与根桥SWA的直连链路down后，会以??为根通过

DP（Designated Port）端?向下游?根桥SWC发送BPDU（Bridge Protocol Data Unit），则SWC的BP端?切换为RP端?并进?转发状态?少需50s（1个BPDU?化时间20s+2个

Forwarding Delay时间15s）。

1.4 运?STP的交换机连接终端的链路进?转发状态?少需30s。

1.5 STP拓扑更新机制复杂，效率低下。

1.6 STP中Disabled、Blocking、Listening三种端?状态均不转发?户流量也不学习mac，增加

了使?难度。

1.7 STP中同?台交换机端???复杂。（?）

2 RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）对STP的改进

2.1 端???与端?状态

2.1.1 RSTP定义了两种新的端???

预备端?（Alternate Port，和RP对应）：由于学习到其他?桥发送的BPDU?阻塞

的端?；从?户流量?度看，提供了从指定桥到根桥的另?条?环路径，作为RP的

替代端?。

备份端?（Backup Port，和DP对应）：由于学习到??发送的BPDU?阻塞的端

?；从?户流量?度看，提供了从根节点到叶节点的另?条备份通路。

2.1.2 端?状态重新划分：把STP端?的Disabled、Blocking、Listening三种端?状态统?

为Discarding状态。（Learning和Forwarding状态同STP）

2.2 快速收敛机制

2.2.1 Proposal/Agreement机制

要求两台交换设备之间的链路必须是点到点全双?模式。

?的在于使?个指定端?尽快进?转发状态。

由于每个步骤都有确认，就不需依赖计时器来保证拓扑?环才进?转发状态。

2.2.2根端?快速切换机制：AP端?在原RP端?失效后?即切换为新的RP端?并进?转发

转态，秒级收敛。

2.2.3次等BPDU处理机制：对?1.3的情况，在SWB的RP失效后，SWC的AP?即切换为DP

并进?转发状态，秒级收敛。

2.2.4 边缘端?的引?：运?RSTP的交换机连接终端的链路可?即进?转发状态。

2.3 拓扑变化处理机制

2.3.1 判断拓扑发?变化的唯?标准：?个?边缘端?进?Forwarding状态。

2.3.2 拓扑发?变化时，变更点交换机直接向全?发送TC（Topology Change）置位的

BPDU，不需先通知根桥，再由根桥向全?发送BPDU。

2.4 BPDU保护机制：配置BPDU保护功能的边缘端?在收到BPDU报?后会?即关闭，防?有

?从边缘端?伪造RST BPDU恶意攻击交换机。

2.5 根保护机制

2.5.1 启?ROOT保护功能的指定端?收到优先级更?的RST BPDU时，端?状态将进?

Discarding状态，不再转发报?。在经过?段时间后，如果端??直没有再收到优先级更?的RST BPDU，端?会?动恢复到正常的Forwarding状态。

2.5.2 该功能只能在指定端?上配置?效

2.5.3 该功能?于防?因管理员错误配置或?络中的恶意攻击导致合法根桥收到优先级更

?的RST BPDU，失去根地位，引发?络拓扑错误变动。

2.6 TC-BPDU泛洪保护

2.6.1 TC-BPDU攻击：交换机在接收到TC-BPDU报?后，会执?MAC地址表项的删除操

作。如果有?客在边缘端?接??台计算机不断伪造和发送TC-BPDU，则交换机短时间内收到?量的TC-BPDU，频繁地删除MAC地址表项会给设备造成很?负担，破坏?络稳定。

2.6.2 TC-BPDU防护：启?TC-BPDU报?攻击功能后，在单位短时间内，RSTP进程处理

TC类型的BPDU报?次数可配置阈值（缺省单位时间是2s，处理次数是3次）。如果单位时间内RSTP进程收到TC-BPDU报?数量?于阈值，则只会处理阈值指定的次数；对于超出阈值的TC-BPDU报?，在定时器到期后，RSTP进程只对其统?处理?次。

3 单?成树的弊端

部分VLAN不通：如果某个VLAN只配置了单上?，运?STP协议后，其上?端?为了防环被阻塞了，则该VLAN上?链路中断。

?法实现流量分担：物理上双链路上?，但运?STP后出于防环需要，阻塞了其中?个上?端?，则实际为单链路上?。

次优?层路径：出于防环需要，物理上的最优直连路径被阻塞。

4 多?成树协议MSTP原理

4.1 MST域

4.1.1 由交换?络中的多台交换机以及他们之间的?段所构成。

4.1.2 特点

都启动了MSTP

具有相同的域名

具有相同的VLAN到?成树实例的映射配置

具有相同的MSTP修订级别配置

4.2 MSTI

4.2.1 ?个MST域内可以?成多棵?成树，每棵?成树都称为?个MSTI?成树实例。

4.2.2 每个MSTI都有?个两字节的MSTID。

4.2.3 每个MSTI都使?单独的RSTP或STP算法，计算单独的?成树。

4.2.4 每个MSTI中都有?个独?的根桥，例如同?个?层?络中的SWA和SWB，在MSTI-1

中SWA是根桥，SWB是备份根桥，但在MSTI-2中SWB是根桥，SWA是备份根桥。

4.3 VLAN映射表

VLAN映射表是MST域的属性

VLAN映射表描述了VLAN和MSTI之间的映射关系

MSTI可以与多个VLAN对应，但?个VLAN只能与?个MSTI对应。

4.4 MSTP兼容STP和RSTP，既可以快速收敛，?提供了数据转发的各个冗余路径，在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。

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