802.1w

802.1w由802.1d發展而成，這種協定在網路結構發生變化時，能更快的收斂網路。它比802.1d多了兩種連線埠類型：預備連線埠類型（alternate port）和備份連線埠類型。

基本介紹

• 中文名：802.1w
• 外文名：802.1w

RSTP

快速生成樹協定（rapid spaning tree protocol）：

STP（Spanning Tree Protocol）是生成樹協定的英文縮寫。該協定可套用於環路網路，通過一定的算法實現路徑冗餘，同時將環路網路修剪成無環路的樹型網路，從而避免報文在環路網路中的增生和無限循環。

STP的基本原理是，通過在交換機之間傳遞一種特殊的協定報文（在IEEE 802.1D中這種協定報文被稱為“配置訊息”）來確定網路的拓撲結構。配置訊息中包含了足夠的信息來保證交換機完成生成樹計算。

生成樹協定STP/RSTP

1. 技術原理：

STP的基本思想就是生成“一棵樹”，樹的根是一個稱為根橋的交換機，根據設定不同，不同的交換機會被選為根橋，但任意時刻只能有一個根橋。由根橋開始，逐級形成一棵樹，根橋定時傳送配置報文，非根橋接收配置報文並轉發，如果某台交換機能夠從兩個以上的連線埠接收到配置報文，則說明從該交換機到根有不止一條路徑，便構成了循環迴路，此時交換機根據連線埠的配置選出一個連線埠並把其他的連線埠阻塞，消除循環。當某個連線埠長時間不能接收到配置報文的時候，交換機認為連線埠的配置逾時，網路拓撲可能已經改變，此時重新計算網路拓撲，重新生成一棵樹。

2. 功能介紹：

生成樹協定最主要的套用是為了避免區域網路中的網路環回，解決成環乙太網網路的“廣播風暴”問題，從某種意義上說是一種網路保護技術，可以消除由於失誤或者意外帶來的循環連線。STP也提供了為網路提供備份連線的可能，可與SDH保護配合構成以太環網的雙重保護。新型以太單板支持符合ITU-T 802.1d標準的生成樹協定STP及802.1w規定的快速生成樹協定RSTP，收斂速度可達到1s。

3.交換機的連線埠狀態

交換機的連線埠在STP環境中共有5種狀態：阻塞、傾聽、學習、轉發、關閉(disable)。

交換機上一個原來被阻塞掉的連線埠由於在最大老化時間內沒有收到BPDU，從阻塞狀態轉變為傾聽狀態，傾聽狀態經過一個轉發延遲（15秒）到達學習狀態，經過一個轉發延遲時間的MAC地址學習過程後進入轉髮狀態。

如果到達傾聽狀態後發現本連線埠在新的生成數中不應該由此連線埠轉發數據則直接回到阻塞狀態。

當拓撲發生變化，新的配置訊息要經過一定的時延才能傳播到整個網路，這個時延稱為轉發延遲（Forward Delay），協定默認值是15秒。

在所有網橋收到這個變化的訊息之前，若舊拓撲結構中處於轉發的連線埠還沒有發現自己應該在新的拓撲中停止轉發，則可能存在臨時環路。為了解決臨時環路的問題，生成樹使用了一種定時器策略，即在連線埠從阻塞狀態到轉髮狀態中間加上一個只學習MAC地址但不參與轉發的中間狀態，兩次狀態切換的時間長度都是Forward Delay，這樣就可以保證在拓撲變化的時候不會產生臨時環路。在802. 1D的協定中，連線埠有這樣幾種狀態：

 Blocking：處於這個狀態的連線埠不能夠參與轉發數據報文，但是可以接收配置訊息，並交給CPU進行處理。不過不能傳送配置訊息，也不進行地址學習。

 Listening：處於這個狀態的連線埠也不參與數據轉發，不進行地址學習；但是可以接收並傳送配置訊息。

 Learning：處於這個狀態的連線埠同樣不能轉發數據，但是開始地址學習，並可以接收、處理和傳送配置訊息。

 Forwarding：一旦連線埠進入該狀態，就可以轉發任何數據了，同時也進行地址學習和配置訊息的接收、處理和傳送。

以上的STP

1、RSTP的改進特性

RSTP只剩下3種連線埠狀態，對應三種操作狀態。802.1D里的blocking和listenning狀態合一為一個單獨的discarding狀態。

A、STP沒有明確區分連線埠狀態與連線埠角色，收斂時主要依賴於連線埠狀態的切換。RSTP比較明確的區分了連線埠狀態與連線埠角色，且其收斂時更多的是依賴於連線埠角色的切換。

B、STP連線埠狀態的切換必須被動的等待時間的逾時。而RSTP連線埠狀態的切換卻是一種主動的協商。

C、STP中的非根網橋只能被動的中繼BPDU。而RSTP中的非根網橋對BPDU的中繼具有一定的主動性。

RSTP的P/A協商：快速收斂機制

P/A機制即Proposal/Agreement機制。其目的是使一個指定連線埠儘快進入Forwarding狀態。其過程的完成根據以下幾個連線埠變數：

A）Proposing。當一個指定連線埠處於Discarding或Learning狀態的時候，該變數置位。並向下游交換傳遞Proposal位被置位的BPDU。

B）Proposed。當連線埠收到對端的指定連線埠發來的攜帶Proposal的BPDU的時候。該變數置位。該指示本網段上的指定連線埠希望忙進入Forwarding狀態。

C）sync。當Proposed被設定以後，收到Proposal置位信息的根連線埠會依次為自己的其他連線埠置位sync變數。如果連線埠是非邊緣的指定連線埠是則會進入Discarding狀態。

D）synced。當連線埠完成轉到Discarding後，，會設定自己的synced變數。Alternate、Backup和邊緣連線埠會馬上設定該變數。根連線埠監視其他連線埠的synced，當所有其他連線埠的synced全被設定，，根連線埠會設定自己的synced，然後傳回BPDU，其中Agreement閏被置位。

E）agreed。當指定連線埠接收到一個BPDU時，如果該BPDU中的Agreement位被置位且連線埠角色定段是“根連線埠”，該變數被設定。Agreed變數一旦被置位，指定連線埠馬上轉入Forwarding狀態。