网络基础DAY15-RSTP

STP回顾及不足

网桥之间通过发送配置BPDU，进行选举出来根网桥，根端口，指定端口，堵塞端口。选举规则如下。

为了避免临时环路的出现，STP定义了物种状态，每一个状态之间的作用都不一样，如下表

TCN BPDU：

在拓扑发生改变的时候，会导致交换机的MAC地址表存在不及时更新的问题，导致出现了一定的错误，而正常的MAC地址表老化时间为5分钟。
为了解决这个问题，STP定义了一个特殊的BUPD---TCN BUDP

作用：告诉根网桥网络拓扑有所改变。
触发条件：
1.有端口转变为Forwarding状态，且该网桥至少包含一个指定端口
2.有端口从Forwarding状态或Learning状态转变为Blocking/Disable状态。

TCN BUPD报文格式：
第7位是用来确认的，第0位是用来标识这是一个TCA BPDU。
当网桥从根端口往上发送一个TCN BPDU。第0位为1。此时收到这个TCN BPDU的网桥会回复一个确认TCA BPDU，第7位为1。当根网桥收到TCN BUPD之后，给所有网桥发送TC置位的BPDU，修改MAC表老化时间300s为15s

STP不足

1.收敛时间长（主动收敛，被动收敛，拓扑改变TCN,MAC表老化）
2.拓扑变化收敛机制不灵活（主机频繁上下线时，网络会产生大量TCN）

RSTP的概念及改进

STP收敛慢是因为状态多，而且接口类型少导致的，MSTP就解决了这些问题。

RSTP相较于STP的改进

RSTP端口状态

RSTP的端口角色

RSTP BPDU格式

RSTP中对BPDU的处理

也就意味着，每一个网桥都能发送BPDU。

RSTP快速收敛原理

边缘端口机制

根端口快速切换机制

根端口可以直接转换成转发模式，因为每个非根网桥只有一个，就算全部都是转发状态，他是形成不了环路的。

指定端口快速切换机制

从根网桥开始进行P/A机制。过程：首先根网桥发送给连接的非根网桥一个Propasal，然后费根网桥会临时将所有非根端口调成阻塞转换（边缘端口除外）。然后给根网桥发送一个Agreement。此时根网桥就完成了P/A机制。然后再由离根网桥最近的网桥进行P/A机制。如果在这个期间，有哪个接口收到Agreement，则就会成为阻塞状态。

前提：P/A机制必须是点到点的链路。否则就会进行STP收敛。

RSTP拓扑改变处理机制

拓扑改变条件

STP中拓扑改变触发条件：
1.有端口转变为Forwarding状态，且该网桥至少包含一个指定端口
2.有端口从Forwarding状态或Learning状态转变为Blocking/Disable状态。

RSTP中拓扑改变触发条件：
1.只有非变换端口转变成Forwaring状态时，产生拓扑改变

拓扑改变处理机制

1.在两倍Hello时间内向所有其它指定端口和根端口发送TC置位BPDU报文。
2.清除除接收到TC报文的端口之外的所有指定端口和根端口学习的MAC地址（能接受到TC报文的接口网络拓扑是不会发生改变的，只有没有接收到的才会发生改变，这是一个数学问题。）

注：与前面不同，这个时候不在使用TCN而是这个网桥直接发送RST BPDU，告诉其他网桥网络发生变化。

STP与RSTP的兼容运行