【思唯网络学院】快速生成树协议(RSTP)理论知识和配置步骤
首页 > >   作者:浙江思唯网络  2019年11月21日 17:30 星期四  字号:   评论:0 条
时间:2019-11-21 17:30   评论:0 条 
Rstp是对stp的一些细节上做了改进,这些改进很关键,极大的提升了STP的性能。
一、端口角色
1、根端口

2、指定端口

    3Alternate(替代)端口:
当根端口出现故障后,无延时的接替根端口转发流量;可以看成从指定桥到根桥的另一条切换路径;是学习到其
他桥发送BPDU报文阻塞的端口。

4Backup端口:
当指定端口出现故障后,无延时的接替指定端口转发流量;可以看成从根桥到相应网段的备份通路;是学习到自己发送的BPDU报文而阻塞的端口。

   5Edge(边缘)端口:
管理员配置的一种指定端口,用于连接PC或不需要允许STP的下游交换机,前提是该交换机不存在环路。Edge
端口直接进入forwarding状态。
边缘端口不接收处理配置BPDU报文,不参与RSTP运算,但是会发送BPDU,这可能导致发送到其他网络引起震荡,因此可配置边缘端口过滤功能,使其不处理不发送BPDU报文。
二、端口状态
1、Discarding(丢弃):
不转发用户流量也不学习MAC地址

2、Learning(学习):
不转发用户流行但学习MAC地址

3、Forwarding(转发):
转发用户流量且学习MAC地址
三、收敛机制
1、为了实现更加快速的收敛,采用proposal/agreement(提议/确认,P/A)机制。
要求设备之间必须是点对点的全双工模式。

2、根端口快速切换机制:
当根端口失效,alternate端口将立即进入转发状态。

3、边缘端口引入:
一旦边缘端口收到BPDU,就会丧失边缘端口属性,成为普通的RSTP端口,并重新进行生成树计算,引起网络震
荡。


四、RSTP与STP 互操作
在一个网络里,RSTP和stp都运行的时候,stp设备会忽略RSTP BPDU,运行RSTP的设备在收到STP的BPDU报文
后,会在两个hello time时间后把自己的端口转换到STP工作模式;当运行stp的设备撤离后,又可切换回RSTP模式。

五、[url=]RSTP[/url]保护功能
具体配置
1、配置BPDU(边缘端口)保护功能
[Huawei]stpbpdu-protection
自动恢复error-down端口间隔时间
[Huawei]error-down auto-recovery cause bpdu-protection interval 30
2、配置TC-BPDU报文功能
[Huawei]stptc-protection
  TC-BPDU报文单位时间内处理,并立即刷新转发表项的阀值
[Huawei]stptc-protection threshold 2
3、配置端口root保护(只能在指定端口下配置,且配置后不能再配置环路保护)
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp root-protection
4、配置环路保护(在根端口或替代端口下配置)
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp loop-protection
六、STP/RSTS基本配置
在启用STP、RSTP之前,需先把各种参数配置好,因为一旦启用STP或RSTP会立即开始生成树计算,否则容易引
起网络震荡。缺省模式S2700SI子系列运行STP模式,其他系类默认运行MSTP模式。

基本具体配置
1、配置成stp或RSTP模式以及打开stp/rstp
[Huawei]stp mode ?
mstp  Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) mode
rstp  Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) mode
stp   Spanning Tree Protocol (STP) mode
------------------
[s1]stp enable
2.1、配置为根桥或备份根桥(可选,建议手动配置;指定根交换机与根备份交换机)
[Huawei]stp root ?
Primary    Primary root switch #根桥
secondary  Secondary root switch #备份根桥
2.2、[url=]配置设备的优先级[/url][圈圈哥2] (可选;优先级越高(数值越小),越能成为根桥或备份根桥)
[Huawei]stp priority 4096
3、配置端口路径开销计算方法(可选,默认为dot1d-1998)
[Huawei]stppathcost-standard ?
dot1d-1998  IEEE 802.1D-1998
dot1t       IEEE 802.1T
[url=]legacy[/url][圈圈哥3]       Legacy
4、配置端口的[url=]路径开销值[/url][圈圈哥4] (可选,用于根端口选举)
[Huawei-GigabitEthernet0/0/23]stp cost 10000
5、配置端口优先级(可选;默认128;用于指定端口选举;步长16)
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp port priority 16
# 对于参与生成树的端口可重复执行4-6步骤。
6、启动STP/RSTP
   1、[url=]使能[/url]BPDU上送CPU功能[圈圈哥5] (可选)
     S6700以下系列
[Huawei-GigabitEthernet0/0/20]bpdu enable
或S7700以上系列
[Huawei-GigabitEthernet0/0/20]bpdubridge enable
2、[url=]使能交换机[/url]STP/RSTP功能[圈圈哥6]
接口
[Huawei-GigabitEthernet0/0/23]rstp enable
或全局
[Huawei]rstp enable
7、配置生成树收敛方式(可选)
[Huawei]stp converge ?
fastFast mode
normal  Normal mode
端口收敛方式:
当生成树拓扑结构发生变化时,和他建立映射关系的vlan转发路径也将发生变化,此时,交换设备的ARP表项中
与这些vlan相关的表项也需要更新。
    STP/RSTP收敛方式分为:
1、Fast(快速):
ARP表项将需要更新的表项之间删除;
2、Normal(正常):
ARP表项老化处理。

七、STP收敛参数
配置本项参数需要完成STP基本配置
1STP网络直径:
交换网络中任意两台终端设备间最大交换设备数。直径越大,说明网络规模越大。网络直径通常设置不超过7个。建议同一环网中所有交换设备配置相同的网络直径。

2STP超时时间:
在stp的计算过程中,如果交换机设备在超时时间内未收到上游设备发送的BPDU就会认为上游设备出现故障,本设备会重新进行生成树计算。但有时候上游设备繁忙,设备在长时间收不到上游设备发送的BPDU,这种情况不应该重新计算生成树。因此在稳定的网络中,可配置超时时间,减少网络资源的浪费。

3STP定时器
见上面6 定时器项。如果要配置建议所有设备配置一致的定时器。
通常情况下不调整此项几个参数(会出现丢包),而通过调整网络直径来自动调整此项几个参数

4、链路聚合带宽最大链接数:
接口的路径开销受带宽影响,因此可以配置接口带宽来影响根端口选举。当eth-trunk聚合时可以配置链路聚合带宽最大连接数。这里的带宽配置值只影响生成树计算接口的链路开销,不影响接口实际物理带宽。

具体配置(都为可选配置)
1、[url=]配置网络直径[/url][w7] (默认7)
[Huawei]stp bridge-diameter 6
2、[url=]配置[/url]stp超时时间[圈圈哥8] (默认 3)
[Huawei]stp timer-factor 8
3、配置stp定时器时间(通常不建议配置,会根据网络直径自动调整)
Forward delay 时间
[Huawei]stp timer forward-delay 2500
Hello time 时间
[Huawei]stp timer hello 900
Max age时间
[Huawei]stp timer max-age 3000
4、配置影响链路聚合带宽接口的数目值
[Huawei-Eth-Trunk]maxbandwinth-affected-linknumber 5

stp配置中,连接PC的端口使用stp disabled 关闭stp功能(在RSTP中配置为边缘端口)
华为设备上,当从MSTP状态迁移到stp 时,端口状态还是只有DiscardingLearningForwarding
八、RSTP收敛参数
   1、网络直径
   2、超时时间
   3、定时器
   4、链路聚合带宽最大链接数
   5、端口链路类型
点对点链路可实现快速收敛(在RSTP中,如果有点对点相连的两个端口为根端口或指定端口,则端口可以通过传
送同步报文快速迁移到转发状态,减少转发延迟时间)。
   6、端口BPDU最大发送速率
在单位时间内发送BPDU越多,占用系统资源越多,适当配置BPDU发送速度,可防止网络震荡时、RSTP占用过多的带宽资源。
   7、执行MCHeck操作
当接口变为stp兼容模式后无法自动迁移回RSTP模式时,需要执行该操作
在运行RSTP模式的设备某一接口与一台运行STP模式的设备连接,该接口会自动迁移到STP兼容模式,如果运行STP的设备关机或移走或迁移回RSTP等之后,原来迁移至STP兼容模式的接口无法自动迁移回RSTP。
   8、边缘端口与BPDU报文过滤
在RSTP里,位于整个RSTP网络的边缘(不再与其他交换设备相连,直接与PC相连)的端口叫做边缘端口
配置为边缘端口后,端口不接收BPDU报文,不参与RSTP运算,但仍然会发送BPDU报文,这可能导致报文发送到其他网络,引起网络震荡。所以配置边缘端口BPDU过滤使之不再发送BPDU报文。
具体配置
1、配置端口链路类型(可选,默认为auto)
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp point-to-point ?
auto         Decided by Spanning Tree Protocol (STP)
  force-false  Disable point to point link
force-true   Enable point to point link
2、配置BPDU报文最大发送速率(可选,默认6)
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stp transmit-limit 10
[Huawei]stp transmit-limit 10

3、配置执行MCHeck操作
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]stpmcheck
[Huawei]stpmcheck
4、配置边缘端口(默认为非边缘端口)
[Huawei-GigabitEthernet0/0/22]stp edged-port enable
[url=][Huawei]stp edged-port default[/url][圈圈哥9]
5、配BPDU过滤端口(默认为非过滤端口),配置之后该端口不再发送BPDU报文
[Huawei]stpbpdu-filter default
[Huawei-GigabitEthernet0/0/22] stpbpdu-filter enable
RSTP收敛与其他厂商设备互通配置
在RSTP协议中,网络收敛主要依靠[url=]P/A[/url]协商机制,但不同厂商设备所支持的P/A机制工作方式不完全一样。为了实现与其他厂商设备的互通,需要根据其他厂商设备支持的P/A机制选择端口的快速迁移方式。
有两种方式:
1、普通方式(normal mode)快速迁移:
正常的P/A机制工作方式。
2、增强模式(enhanced mode)快速迁移:
适用于不同厂商设备之间的P/A协商。
缺省情况下采用增强模式
在实际配置中需要根据其他厂商的P/A机制来选择使用增强模式或普通模式
具体配置
在与其他设备相连的端口配置执行stp no-agreement-check 命令配置为普通模式即可(默认是快速模式)


[圈圈哥2]步长为4096;如果事先通过stp root primary 或stp root secondary 命令指定了根桥或备份根桥,配置本命令前需先通过undo stp root 去使能根桥或备份根桥


[圈圈哥3]华为私有计算方法


[圈圈哥4]在环路网络中,对于速率小的端口建议配置开销值相对较大,以使成为阻塞端口。


[圈圈哥5]STP/RSTP需要通过BPDU报文交互来完成生成树计算,因此需要在接口使能BPDU报文上送CPU功能,S6700以下系类默认使能(关闭 BPDU DISABLE),S7700以上默认未开启


[圈圈哥6]默认S2700/3700/9300处于使能状态,其他系列未使能。


[w7]只能在根交换机上配置才生效。


[圈圈哥8]数值越小超时时间越短,错误判断上游设备故障几率越大。


[圈圈哥9]这里是所有端口都为边缘端口,但不可能所有端口都是边缘端口,执行此命令后在相应的接口视图下执行stp edged-port disabled 命令关闭。
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