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滚动升级、向下兼容、第二层防环路

STP和RSTP的区别

1. 端口的作用

STP：RP、DP、BP（阻塞）

RSTP: RP、DP、BP、AP、EP

2. 端口状态

RSTP状态规范将原来的五种状态减少为三种。是否转发用户流量并基于端口学**

MAC地址划分：

3. BPDU 的区别 类型的区别：BPDU 只有一种，即RSTP BPDU，它与STP 配置中的BPDU 相对应。 配置BPDU 格式更改，以充分利用STP 协议报文的Flag 字段。

4. 收敛机制

无论哪种情况，STP 端口从阻塞转换到转发至少需要30 秒。

RSTP 在以下场景中，端口阻塞和转发之间没有转发延迟：

根端口高速切换机制如果网络中的某个根端口发生故障，网络中的最佳替代端口将成为根端口，直接进入转发状态，没有任何转发延迟。

边缘端口机制边缘端口不参与RSTP 操作，可以直接从Disable 状态迁移到Forwarding 状态，不会有任何延迟。

提议/同意机制：当端口被选举为指定端口后，STP要求端口至少等待一个转发延迟（学**）时间才能转变为转发状态。在RSTP中，该端口首先进入Discarding状态，然后通过Proposal/Agreement机制立即进入Forwarding状态。该机制应该用在点对点全双工链路上。

新链路连接成功后，P/A机制的协商过程如下：

(1) 端口p0和p1立即成为指定端口并发送RST BPDU。

(2) S2的p1端口收到更好的RST BPDU并立即知道要成为根端口，而不是指定它。

端口停止发送RST BPDU。

(3) 由于S1的p0处于Discarding状态，所以发送的RST BPDU的proposa被设置为1。

(4) S2收到根桥发送的携带提议的RST BPDU，开始设置所有端口的同步变量。

(5) p2被阻塞并且不改变状态。由于p4是边缘端口，不参与操作，因此只需要阻塞非边缘指定端口p3。

(6) 当p2和p3都进入Discarding状态时，端口的synced变量被置位，根端口p1的synced也被置位，因此向S1返回一个设置了Agreement位的响应RST BPDU。该RST BPDU 携带的信息与根桥发送的BPDU 相同，只是协议位被置位（建议位被清除）。

(7) 如果S1判断这是对发送的Proposal的响应，则端口p0立即进入Forwarding状态。

上述P/A流程仍然可以向下游传递。

事实上，对于STP来说，指定端口的选择很快就完成了，但主要的速度瓶颈是需要等待足够长的时间来确定整个网络中端口的状态，以避免环路，确实如此。所有端口都可以以至少1 个转发延迟进行转发。 RSTP 的主要目的是消除这一瓶颈，并通过阻塞唯一的非根端口来防止环路。 P/A机制加速了上游端口向转发状态的转变。

注意：P/A 机制要求两台交换设备之间的链路为点对点全双工模式。如果P/A协商失败，则必须等待两个Forward Delay才能选择指定端口。协商过程与STP相同。

5. 如何处理次优BPDU

当端口从上游指定桥接收到RST BPDU报文时，端口将存储的RST BPDU与接收到的RST BPDU进行比较。如果端口存储的RST BPDU的优先级高于接收到的RST BPDU，则端口直接丢弃接收到的RST BPDU，并立即用自己存储的RST BPDU进行响应。当上游设备收到下游设备响应的RST BPDU时，上游设备立即根据接收到的RST BPDU报文中的相应字段更新存储的RST BPDU。这样一来，RSTP不再需要依靠定时器来解决由于处理劣质BPDU报文超时而导致的拓扑收敛问题，从而实现更快的拓扑收敛。 STP必须等待20秒的老化时间。

6.TC机制

1. T-point接口修改后，下游设备不断向上游设备发送TCN BPDU报文。

2. 上游设备收到下游设备发送的TCN BPDU 报文后，只有指定端口处理该TCN BPDU 报文。其他端口也可能收到TCN BPDU 消息，但不会对其进行处理。

3. 上游设备将配置BPDU 报文中的标志TC 和TCA 位设置为1，并发送给下游设备，通知下游设备停止发送TCN BPDU 报文。

4. 上游设备复制TCN BPDU 消息的副本并将其发送到根桥。

5. 重复步骤1、2、3、4，直到根桥收到TCN BPDU 消息。

6. 根桥将配置BPDU 消息中Flags 中的TC 位设置为1，并发送通知下游设备直接删除该桥。

MAC 地址表条目。

为了显示：

TCN BPDU报文主要用于通知上游设备甚至根桥拓扑发生变化。

设置了TCA标志的配置BPDU消息主要用于通知下游设备上游设备了解拓扑。

更改为通知下游设备停止发送TCN BPDU报文。

带有TC标志的配置BPDU报文主要用于上游设备通知下游设备拓扑变化，下游设备配置桥MAC地址表以实现快速收敛，会提示直接删除表项。

RSTP拓扑变化处理

RSTP只有一个检测拓扑变化的标准。即，非边缘端口转变为转发状态。

当检测到拓扑更改时，会发生以下操作：

为此交换设备上的所有非边缘指定端口启动TC While 计时器。定时器值是Hello Time 的两倍。在此期间，清除状态从转发更改为丢弃的端口上学到的所有MAC 地址。同时，从这些端口发送带有TC 的RST BPDU。当TC While定时器超时后，停止发送RST BPDU。

其他交换设备收到该RST BPDU后，将清除除收到该RST BPDU的端口以外的所有端口上学**到的MAC地址。然后还为所有非边缘指定端口和根端口启动TC While 定时器，并重复上述过程。

这样，RST BPDU 就会大量涌入网络。

6.添加保护机制

RSTP 提供的保护有：

(1)BPDU保护

在交换设备中，直接连接用户终端（如PC）或非交换设备（如文件服务器）的端口通常配置为边缘端口。边缘端口通常不接收RST BPDU。如果有人伪造RST BPDU对交换设备进行恶意攻击，当边缘端口收到RST BPDU时，交换设备会自动将该边缘端口配置为非边缘端口，并重新计算生成树，从而导致网络震荡。

交换设备使能BPDU保护功能后，当边缘端口收到RST BPDU时，边缘端口会Error-down，但边缘端口属性不变，并通知网管系统。

(2)根部保护

由于维护人员的错误配置或对网络的恶意攻击，网络中的合法根桥会收到更高优先级的RST BPDU，导致合法根桥失去根状态，从而导致网络拓扑发生错误的变化。这种未经授权的拓扑更改会将原本通过较快链路的流量转移到较慢链路，从而造成网络拥塞。

对于启用了根保护的指定端口，该端口只能维持指定端口的角色。当使能路由保护功能的指定端口收到优先级更高的RST BPDU时，端口状态将变为Discarding状态，并且不再转发任何报文。如果端口在一定时间（通常是转发延迟的两倍）后没有收到更高优先级的RST BPDU，则端口会自动返回到正常转发状态。

注意：根保护功能可以配置为仅在指定端口上启用。

(3)环路保护

在运行RSTP协议的网络中，根端口和其他阻塞端口的状态是通过不断接收来自上游交换设备的RST BPDU来维持的。如果这些端口由于链路拥塞或单向链路故障而收不到上游交换设备发送的RST BPDU，则交换设备会重新选择根端口。原根端口转为指定端口，原阻塞端口转为转发状态。这可能会导致交换网络中出现环路。

使能防环路功能后，如果根端口或Alternate端口长时间没有收到上游设备发送的BPDU报文，则会向网管发送通知消息（此时根端口处于状态）。丢弃状态及其作用是指定端口）。另一方面，备用端口保持阻塞状态（其角色也切换到指定端口）并且不转发数据包，从而防止环路形成。网络内。直到链路拥塞消除或单向链路故障恢复后，端口重新接收BPDU报文进行协商，并恢复到链路拥塞或单向链路故障之前的角色和状态。

为了显示：

环路保护可以配置为仅在根端口或备用端口上启用。

(4) 防止TC-BPDU攻击

交换设备收到TC BPDU报文后，删除MAC地址表项和ARP表项。如果有人通过伪造TC BPDU报文的方式恶意攻击交换设备，交换设备会在短时间内收到大量TC BPDU报文，频繁的删除操作会给设备带来很大的负载，带来很大的风险。到稳定。网络的。使能TC-BPDU报文攻击防护功能后，可以配置交换设备在单位时间内处理TC-BPDU报文的次数。如果交换设备在单位时间内收到的TC BPDU报文数量大于配置的阈值，则设备将按照阈值指定的次数处理TC BPDU报文。对于其他超过阈值的TC BPDU报文，设备仅在定时器超时后处理一次。这可以防止MAC 地址条目和ARP 条目被频繁删除，从而保护您的设备。

多域传输协议

STP/RSTP在交换机上只有一个实例，所有VLAN都映射到一个实例。虽然RSTP可以实现网络的快速收敛，但仍然会出现空闲链路，达不到负载均衡的目的。

MSTP 允许您自定义多个生成树实例，从而将多个VLAN 映射到不同的实例。它提供负载均衡，避免空闲链路，提供冗余备份，每个实例独立执行RSTP计算，互不影响。不同VLAN的流量按照不同的路径转发。

MSTP的基本概念：

3. 下游设备响应Agreement消息。上游设备收到后，将下游设备连接的端口设置为指定端口，指定端口进入Forwarding状态。

华为数据通信设备默认采用增强型快速切换机制。如果华为数据通信设备与其他厂家设备互通，且其他厂家设备的P/A机制采用普通快速过渡机制，则可以在华为数据通信设备上配置stp no-agreement-check命令。 P/A机制是一种常见的快速过渡机制，允许华为的数据通信设备与其他厂商的设备进行互操作。

RSTP 和MSTP 之间的互操作性

RSTP 网桥将MSTP 域视为RSTP 网桥，其中网桥ID 为域根ID。