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关于STP协议，交换机会侦测拓扑图改变嘛。收藏
交换机启用STP后，会根据BPDU数据包来侦测拓扑图。并将端口设置为对应的状态。当网络拓扑图发生变化后，BPDU数据包也会变化。交换机会主动更改端口状态的，应该是这样吧？比如一个原本的disable端口，如果接上一台PC，会自动更改状态吗？
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首先简单比较802.1D和802.1W在PDU上的一些结构和区别。
生成树协议一共有两种BPDU：
一、Configuration BPDU：
l 在802.1D里，配置BPDU在生成树初始化时由各Bridge自己生成，当接收到更优（superior）BPDU后，改用更优的BPDU。当STP域收敛时，全网的配置BPDU都是Root Bridge的配置BPDU。当然，每台Bridge都有可能修改BPDU的内容，例如TCA标记；
l 在802.1W里，该BPDU改为全部由Bridge自己生成，只是在Root ID里填上已知Root Bridge的Bridge ID。配置BPDU由本机产生这点很重要，这直接使得RSTP在拓扑变更时无需等待Root Bridge的配置BPDU，即可刷新MAC表。
二、TCN BPDU
l 在802.1D中，TCN BPDU由获知网络拓扑发生变化的Bridge生成，并从根端口（以下简称R-Port）往Root Bridge方向发送。接收到TCN BPDU的Bridge有两个动作：1、继续从R-Port转发，并期待从R-Port接收到TCA置位的配置BPDU；另一方面，在下一次配置BPDU发送时，向该指定端口（以下简称D-Port）发送TCA置位的配置BPDU进行确认。Bridge将一直生成并发送TCN BPDU，直到收到TCA置位的配置BPDU为止。该行为一直延伸到Root Bridge接收到TCN BPDU为止。然后Root Bridge发送新的配置BPDU，使整个STP域的Bridge老化其MAC表，准备学习新的拓扑。由于STP域内所有Bridge的收敛行为均由Root Bridge的配置BPDU驱动，可称为同步收敛；
l 在802.1W中，不存在TCN BPDU，因为RSTP域内状态的同步无需由Root Bridge发起。Topology Change（TC）的通告发生在毗邻Bridge之间，当且仅当某D-Port状态从Discarding到Forwarding时需要使用TC置位的配置BPDU。该BPDU仅从该D-Port转发出去，且一个新增的位（Proposal Bit）将被置位。这将引发一系列同步操作，也就是RSTP新增的一个协商机制：P/A机制。通过P/A机制，STP域内收敛行为发生在相邻的Bridge之间，各自完成自己的同步过程，可称为异步收敛。
STP与RSTP对端口状态的描述：
Forwarding
Discarding
Discarding
Forwarding
RSTP BPDU如下：
Protocol ID
Protocol Version ID
Root Path Cost
Message Age
Hello Time
Forward Delay
其中Flags一项与STP比较而言变化较大：
Topology Change（TC）：1 Bit，由获知STP域拓扑发生改变的Bridge生成。在STP中，该Bridge将生成TC置位的TCN BPDU，并向Root Bridge方向泛洪。Root Bridge接收后，往其下游继续泛洪，直到STP域内所有Bridge都获知该信息。在RSTP中，BPDU仅在相邻Bridge间进行转发，因此TCN BPDU和TCA BPDU都仅在设备间生效。
Proposal：1 Bit。用于向对端协商成为转发状态。所有处于Discarding/Learning状态的端口，生成的BPDU都将Proposal比特置位。若接收到对端Agreement置位的BPDU，则立即进入Learning状态，并在随后进入Forwarding状态。
Port Role：2 Bit。用于标识发送本BPDU端口的角色。
Learning：1 Bit。处于Learning状态的端口，生成Learning比特置位的BPDU。
Forwarding：1 Bit。处于Forwarding状态的端口，生成Forwarding比特置位的BPDU。
Agreement：1 Bit。接收到Proposal比特置位的BPDU后，若Bridge的所有端口均处于Synced状态，则返回Agreement置位的BPDU。
Topology Change Acknowledgment（TCA）：1Bit，由接收到TCN BPDU的Bridge生成，作为对端Bridge的回应。
Port Role：R-Port（10），非根交换机到根交换机的最优端口；D-Port（11）：网段到根交换机的最优端口；A-Port（01）：R-Port的替换端口；Backup Port（01）：D-Port的替换端口；Unknown Port（00）：未知角色端口；Edge Port：连接终端的端口，因Edge Port不发送BPDU，因此BPDU包里没有该定义。
介绍完端口角色，接下来就是介绍RSTP如何实现快速收敛。
首先，RSTP将网络拓扑的变化定义为端口角色的变化，这个应该比较容易理解，因为网络拓扑的变化可以描述为某些网络端口在转发/阻塞态之间的转换，而RSTP将端口角色和端口状态进行了明确的定义（这是RSTP比STP优胜的地方）。
其次，RSTP端口角色的变化直接影响端口状态的变化。R-Port、D-Port、Edge Port处于Forwarding状态；Alternated Port（以下简称A-Port）和Backup Port处于Discarding状态。
一、Forwarding-〉Discarding
若某条链路失效，即链路两端的端口从转发态变为阻塞态。从生成树协议的目的来看，并不会使得网络形成环路。RSTP仅需要找到处于合适的阻塞态端口，并将其转为转发态，使拓扑重新连通起来。由于RSTP在计算时已经分配好R-Port的备份端口A-Port，因此若从转发态变为阻塞态的是R-Port，则把对应的A-Port改为转发态；同理，D-Port的则色也可置相应的Backup Port为转发来实现。而Edge Port并不影响生成树的计算，故忽略。这样，当某个（些）端口状态从转发到阻塞，对于RSTP而言，无需重新计算（是不是有点熟悉，好像哪儿见过不用计算直接使用备用路径的算法。聪明的你一定想到了：DUAL）。
二、Discarding-〉Forwarding
由于某条链路的连通有可能导致生成树域成环。在RSTP里，该行为定义为D-Port从阻塞态转化为转发态，相对的检查机制应的就是P/A机制，即从需要进入转发态的D-Port，建议对端进行同步，待收到确认后进入转发态。
对端Bridge在接收到&建议&消息后，一方面阻塞自身所有D-Port，并返回&同意&消息给&建议&消息发送方；另一方面，对自身端口进行同步。同步分两种类型：若端口为E-Port，或者原来就是非转发态，则为&已同步&；若端口原来为转发态，为重新进入转发态，将对对端进行&建议&并等待确认。
下面将结合图例，演示P/A机制的流程：
（一）B、E之间建立一条新链路，首先进行端口角色选择；
（二）B、E通过该链路交换BPDU，由于B端口发送的BPDU较优（superior），因此B端口角色为D-Port；与此同时，E从B收到的BPDU比从C收到的较优，因此E把连接B的端口转换为Root Port，同时，连接C的端口转换为A-Port。要注意的是，RSTP相对STP进行了根端口转发的改进，一旦确定了旧的R-Port非转发态，且新的R-Port已确定，则新的R-Port立即进入转发态；
（三）此刻B端口仍为Discarding状态，并期望进入Forwarding状态，因此它将从该D-Port发送&Proposal&置位的配置BPDU给E；E接收到该BPDU后，进入同步状态：即将所有转发态端口转为丢弃，并检查端口同步情况；
（四）从同步原理可知，E中只有连接D的端口为转发态，因此E继续阻塞该端口，并向B返回&同意&置位的BPDU。自此，B-E链路进入已完成同步，立即进行流量转发；而由于D连接E的端口为A-Port，不转发BPDU，因此E发出的&Proposal&置位BPDU将不会被&Agreement&置位的BPDU回应。该端口将一直保持阻塞态。本文出自 “” 博客，请务必保留此出处
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17:39:03 16:56:12STP协议-学术百科-知网空间
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<font color="#0-STP/RSTP配置
&STP/RSTP配置
介绍STP/RSTP的基本知识、配置方法和配置实例。
介绍STP/RSTP的定义和目的。
介绍STP/RSTP的实现原理。
介绍STP/RSTP的应用场景。
介绍STP/RSTP的配置任务和配置逻辑。
支持STP/RSTP的设备都有默认的配置，实际应用的配置可以基于默认配置进行修改。
介绍STP/RSTP的详细的配置过程。
STP/RSTP相关维护命令，包括清除STP/RSTP的统计数据。
本章提供了STP/RSTP的配置举例。
列出与STP/RSTP配置相关的FAQ。
介绍STP/RSTP的相关参考资料清单。
&STP/RSTP简介
介绍STP/RSTP的定义和目的。
定义以太网交换网络中为了进行链路备份，提高网络可靠性，通常会使用冗余链路。但是使用冗余链路会在交换网络上产生环路，引发广播风暴以及MAC地址表不稳定等故障现象，从而导致用户通信质量较差，甚至通信中断。为解决交换网络中的环路问题，提出了生成树协议STP（Spanning Tree Protocol）。
与众多协议的发展过程一样，生成树协议也是随着网络的发展而不断更新的，从最初的IEEE 802.1D中定义的STP到IEEE 802.1W中定义的快速生成树协议RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol），再到最新的IEEE 802.1S中定义的多生成树协议MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）。
生成树协议中，MSTP兼容RSTP、STP，RSTP兼容STP。三种生成树协议的比较如所示。
表7-1 &三种生成树协议的比较
生成树协议
目的在以太网交换网中部署生成树协议后，如果网络中出现环路，生成树协议通过拓扑计算，可实现：
消除环路：通过阻塞冗余链路消除网络中可能存在的网络通信环路。
链路备份：当前活动的路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络连通性。
介绍STP/RSTP的实现原理。
&STP出现的背景
STP是一个用于局域网中消除环路的协议。运行该协议的设备通过彼此交互信息而发现网络中的环路，并适当对某些端口进行阻塞以消除环路。由于局域网规模的不断增长，生成树协议已经成为了当前最重要的局域网协议之一。
图7-1 & 典型局域网络示意图
如所示网络中，会产生如下两种情况：
广播风暴导致网络不可用。
环路产生广播风暴，广播风暴会导致网络不可用。中，假设交换设备上没有启用STP协议。如果HostA发出广播请求，那么广播报文将被其他两台交换设备的端口port1接收，并分别从端口port2广播出去，然后端口port2又收到另一台交换设备发过来的广播报文，再分别从两台交换设备的端口port1转发，如此反复，最终导致整个网络资源被耗尽，网络瘫痪不可用。
MAC地址表震荡导致MAC地址表项被破坏。
即使是单播报文，也有可能导致交换设备的MAC地址表项混乱，以致破坏交换设备的MAC地址表。
假设所示的网络中没有广播风暴，HostA发送一个单播报文给HostB，如果此时HostB临时从网络中移去，那么交换设备上有关HostB的MAC地址表项也将被删除。此时HostA发给HostB的单播报文，将被交换设备S1的端口port1接收，由于S1上没有相应的MAC地址转发表项，该单播报文将被转发到端口port2上，然后交换设备S2的端口port2又收到从对端port2端口发来的单播报文，然后又从port1发出去。如此反复，在两台交换设备上，由于不间断地从端口port1、port2收到主机A发来的单播报文，交换设备会不停地修改自己的MAC地址表项，从而引起了MAC地址表的抖动。如此下去，最终导致MAC地址表项被破坏。
&STP基本概念
一个根桥树形的网络结构必须有树根，于是STP引入了根桥（Root Bridge）概念。
对于一个STP网络，根桥在全网中只有一个，它是整个网络的逻辑中心，但不一定是物理中心。根桥会根据网络拓扑的变化而动态变化。
网络收敛后，根桥会按照一定的时间间隔产生并向外发送配置BPDU，其他设备仅对该报文进行处理，传达拓扑变化记录，从而保证拓扑的稳定。
两种度量生成树的生成计算有两大基本度量依据：ID和路径开销。
ID又分为：BID（Bridge ID）和PID（Port ID）。
IEEE 802.1D标准中规定BID是由16位的桥优先级（Bridge Priority）与桥MAC地址构成。BID桥优先级占据高16位，其余的低48位是MAC地址。
在STP网络中，桥ID最小的设备会被选举为根桥。
PID：端口ID
PID由两部分构成的，高4位是端口优先级，低12位是端口号。
PID只在某些情况下对选择指定端口有作用。
说明： 端口优先级可以影响端口在指定生成树实例上的角色，详细介绍请见。
路径开销（Path Cost）是一个端口变量，是STP协议用于选择链路的参考值。STP协议通过计算路径开销，选择较为“强壮”的链路，阻塞多余的链路，将网络修剪成无环路的树形网络结构。
在一个STP网络中，某端口到根桥累计的路径开销就是所经过的各个桥上的各端口的路径开销累加而成，这个值叫做根路径开销（Root Path Cost）。
三要素选举从环形网络拓扑结构到树形结构，总体来说有三个要素：根桥、根端口和指定端口。以下结合介绍三要素。
图7-2 & STP网络结构
根桥RB（Root Bridge）
根桥就是网桥ID最小的桥，通过交互配置BPDU协议报文选出最小的BID。
根端口RP（Root Port）
所谓根端口就是去往根桥路径开销最小的端口，根端口负责向根桥方向转发数据，这个端口的选择标准是依据根路径开销判定。在一台设备上所有使能STP的端口中，根路径开销最小者，就是根端口。很显然，在一个运行STP协议的设备上根端口有且只有一个，根桥上没有根端口。
指定端口DP（Designated Port）
指定桥与指定端口的描述见。
表7-2 &指定桥与指定端口的含义
如所示，AP1、AP2、BP1、BP2、CP1、CP2分别表示设备S1、S2、S3的端口。
S1通过端口AP1向S2转发配置消息，则S2的指定桥就是S1，指定端口就是S1的端口AP1。
与局域网LAN相连的有两台设备：S2和S3，如果S2负责向LAN转发配置消息，则LAN的指定桥就是S2，指定端口就是S2的BP2。
图7-3 & 指定桥与指定端口示意图
一旦根桥、根端口、指定端口选举成功，则整个树形拓扑建立完毕。在拓扑稳定后，只有根端口和指定端口转发流量，其他的非根非指定端口都处于阻塞（Blocking）状态，它们只接收STP协议报文而不转发用户流量。
四个比较原则STP选举有四个比较原则，构成消息优先级向量：{ 根桥ID，累计根路径开销，发送设备BID，发送端口PID }。
配置BPDU中携带本端口的主要信息如所示。
表7-3 &四个重要信息字段
STP网络中的其他设备收到配置BPDU消息后，将比较中所述的字段，四个基本比较原则如下：
说明： 在STP计算过程中，都遵循数值越小越好的原则。
最小BID：用来选举根桥。运行STP协议的设备之间根据所示根桥ID字段选择最小的BID。
最小累计根路径开销：用来在非根桥上选择根端口。在根桥上，每个端口到根桥的根路径开销都是0。
最小发送者BID：当一台运行STP协议的设备要在两个以上根路径开销相等的端口之中选择根端口时，通过STP协议计算，将选择接收到的配置消息中发送者BID较小的那个端口。如所示，假设S2的BID小于S3的BID，如果S4的A、B两个端口接收到的BPDU里面的根路径开销相等，那么端口B将成为根端口。
最小PID：用于在根路径开销相同的情况下，不阻塞最小PID的端口，而是阻塞PID值较大的端口。如所示的情况下PID才起作用，S1的端口A的PID小于端口B的PID，由于两个端口上收到的BPDU中，根路径开销、发送交换设备BID都相同，所以消除环路的依据就只有PID。图7-4 & 应用到PID进行比较的拓扑
五种端口状态运行STP协议的设备上端口状态如所示。
表7-4 &STP端口状态
端口状态迁移机制如所示。
图7-5 & STP端口状态迁移图
注意： 华为技术有限公司数据通信设备缺省情况处于MSTP模式，当从MSTP模式切换到STP模式，运行STP协议的设备上端口支持的端口状态仍然保持和MSTP支持的端口状态一样，支持的状态仅包括Forwarding、Learning和Discarding，如所示。
表7-5 &MSTP端口状态
对于STP，影响端口状态和端口收敛有以下3个参数。
Forward Delay
设备状态迁移的延迟时间。链路故障会引发网络重新进行生成树的计算，生成树的结构将发生相应的变化。不过重新计算得到的新配置消息无法立刻传遍整个网络，如果新选出的根端口和指定端口立刻就开始数据转发的话，可能会造成临时环路。为此，STP采用了一种状态迁移机制，新选出的根端口和指定端口要经过2倍的Forward Delay延时后才能进入转发状态，这个延时保证了新的配置消息传遍整个网络，从而防止了临时环路的产生。
说明： Forward Delay Timer指一个端口处于Listening和Learning状态的各自持续时间，默认是15秒。即Listening状态持续15秒，随后Learning状态再持续15秒。这两个状态下的端口会处于Blocking状态，这正是STP用于避免临时环路的关键。
端口的BPDU报文老化时间，可在根桥上通过命令人为改动老化时间。
Max Age通过配置BPDU报文的传输，可保证Max Age在整网中一致。运行STP协议的网络中非根桥设备收到配置BPDU报文后，报文中的Message Age和Max Age会进行比较：
如果Message Age小于等于Max Age，则该非根桥设备继续转发配置BPDU报文。
如果Message Age大于Max Age，则该配置BPDU报文将被老化。该非根桥设备直接丢弃该配置BPDU，可认为网络直径过大，导致根桥连接失败。
说明： 如果配置BPDU是根桥发出的，则Message Age为0。否则，Message Age是从根桥发送到当前桥接收到BPDU的总时间，包括传输延时等。实际实现中，配置BPDU报文经过一个桥，Message Age增加1。
IEEE 802.1D中对参数定义如。
表7-6 &STP参数（单位是里秒）
&STP报文格式
在前面的章节中介绍了桥ID、路径开销和端口ID等信息，所有这些信息都是通过BPDU协议报文传输。
配置BPDU是一种心跳报文，只要端口使能STP，则配置BPDU就会按照Hello Time定时器规定的时间间隔从指定端口发出。
TCN BPDU是在设备检测到网络拓扑发生变化时才发出。
BPDU报文被封装在以太网数据帧中，目的MAC是组播MAC：01-80-C2-00-00-00，Length/Type字段为MAC数据长度，后面是LLC头，LLC之后是BPDU报文头。以太网数据帧格式如所示。
图7-6 & 以太网数据帧格式
配置BPDU通常所说的BPDU报文多数指配置BPDU。
在初始化过程中，每个桥都主动发送配置BPDU。但在网络拓扑稳定以后，只有根桥主动发送配置BPDU，其他桥在收到上游传来的配置BPDU后，才触发发送自己的配置BPDU。配置BPDU的长度至少要35个字节，包含了桥ID、路径开销和端口ID等参数。只有当发送者的BID或端口的PID两个字段中至少有一个和本桥接收端口不同，BPDU报文才会被处理，否则丢弃。这样避免了处理和本端口信息一致的BPDU报文。
配置BPDU在以下3种情况下会产生：
只要端口使能STP，则配置BPDU就会按照Hello Time定时器规定的时间间隔从指定端口发出。
当根端口收到配置BPDU时，根端口所在的设备会向自己的每一个指定端口复制一份配置BPDU。
当指定端口收到比自己差的配置BPDU时，会立刻向下游设备发送自己的BPDU。
配置BPDU报文基本格式如所示。
表7-7 &BPDU报文基本格式
标志字段如所示，STP中只使用了其最高位和最低位。
图7-7 & Flags字段格式
TCN BPDUTCN BPDU内容比较简单，只有中列出的前3个字段：协议号、版本和类型。类型字段是固定值0x80，长度只有4个字节。
TCN BPDU是指在下游拓扑发生变化时向上游发送拓扑变化通知，直到根节点。TCN BPDU在如下两种情况下会产生：
端口状态变为Forwarding状态，且该设备上至少有一个指定端口。
指定端口收到TCN BPDU，复制TCN BPDU并发往根桥。
&STP拓扑计算
网络中所有的设备使能STP协议后，每一台设备都认为自己是根桥。此时，每台设备仅仅收发配置BPDU，而不转发用户流量，所有的端口都处于Listening状态。所有设备通过交换配置BPDU后，进行选举工作，选出根桥、根端口和指定端口。
BPDU报文的交互过程如所示，用{}标注的四元组表示了由根桥ID（图中以S1_MAC和S2_MAC代表两台设备的BID）、累计根路径开销、发送者BID、发送端口PID构成的有序组。配置BPDU会按照Hello Timer规定的时间间隔来发送。
图7-8 & 初始信息交互
STP算法实现的基本过程
由于每个桥都认为自己是根桥，所以在每个端口所发出的BPDU中，根桥字段都是用各自的BID，Root Path Cost字段是累计的到根桥的开销，发送者BID是自己的BID，端口PID是发送该BPDU端口的端口ID。
网络初始化时，网络中所有的STP设备都认为自己是“根桥”，根桥ID为自身的设备ID。通过交换配置消息，设备之间比较根桥ID，网络中根桥ID最小的设备被选为根桥。
选择根端口和指定端口
根端口和指定端口的选择过程如所示。
表7-8 &根端口和指定端口的选择过程
表7-9 &最优配置消息的选择过程
STP算法实现举例一旦根桥、根端口和指定端口选举成功，整个树形拓扑就建立完毕了。下面结合例子说明STP算法实现的具体过程。
图7-9 & STP算法实现过程组网图及计算后的拓扑
如所示，DeviceA、DeviceB和DeviceC的优先级分别为0、1和2，DeviceA与DeviceB之间、DeviceA与DeviceC之间以及DeviceB与DeviceC之间链路的路径开销分别为5、10和4。
各设备的初始状态
各设备的初始状态如所示。
表7-10 &各设备的初始状态
端口的配置消息
各设备的比较过程及结果
各设备的比较过程及结果如所示。
说明： 配置消息中各项的具体含义为：{根桥ID，累计根路径开销，发送者BID，发送端口PID}。
表7-11 &STP拓扑计算过程及结果
比较后端口的配置消息
拓扑稳定后，根桥仍然按照Hello Timer规定的时间间隔发送配置BPDU报文，非根桥设备从根端口收到配置BPDU报文，通过指定端口转发。如果接收到的优先级比自己高的配置BPDU，则非根桥设备会根据收到的配置BPDU中携带的信息更新自己相应的端口存储的配置BPDU信息。
STP拓扑变化STP拓扑变化处理过程如所示。
图7-10 & TCN的发送和TC的泛洪
在网络拓扑发生变化后，下游设备会不间断地向上游设备发送TCN BPDU报文。
上游设备收到下游设备发来的TCN BPDU报文后，只有指定端口处理TCN BPDU报文。其它端口也有可能收到TCN BPDU报文，但不会处理。
上游设备会把配置BPDU报文中的Flags的TCA位设置1，然后发送给下游设备，告知下游设备停止发送TCN BPDU报文。
上游设备复制一份TCN BPDU报文，向根桥方向发送。
重复步骤1、2、3、4，直到根桥收到TCN BPDU报文。
根桥把配置BPDU报文中的Flags的TC位置1后发送，通知下游设备直接删除桥MAC地址表项。
TCN BPDU报文主要用来向上游设备乃至根桥通知拓扑变化。
置位的TCA标记的配置BPDU报文主要是上游设备用来告知下游设备已经知道拓扑变化，通知下游设备停止发送TCN BPDU报文。
置位的TC标记的配置BPDU报文主要是上游设备用来告知下游设备拓扑发生变化，请下游设备直接删除桥MAC地址表项，从而达到快速收敛的目的。
&RSTP对STP的改进
IEEE于2001年发布的802.1W标准定义了快速生成树协议RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol），该协议基于STP协议，对原有的STP协议进行了更加细致的修改和补充。
STP的不足之处STP协议虽然能够解决环路问题，但是由于网络拓扑收敛慢，影响了用户通信质量。如果网络中的拓扑结构频繁变化，网络也会随之频繁失去连通性，从而导致用户通信频繁中断，这是用户无法忍受的。
STP的不足之处如下：
首先，STP没有细致区分端口状态和端口角色，不利于初学者学习及部署。
网络协议的优劣往往取决于协议是否对各种情况加以细致区分。
从用户角度来讲，Listening、Learning和Blocking状态并没有区别，都同样不转发用户流量。
从使用和配置角度来讲，端口之间最本质的区别并不在于端口状态，而是在于端口扮演的角色。
根端口和指定端口可以都处于Listening状态，也可能都处于Forwarding状态。
其次，STP算法是被动的算法，依赖定时器等待的方式判断拓扑变化，收敛速度慢。
最后，STP的算法要求在稳定的拓扑中，根桥主动发出配置BPDU报文，而其他设备进行处理，传遍整个STP网络。
这也是导致拓扑收敛慢的主要原因之一。
RSTP对STP的改进根据STP的不足，RSTP删除了3种端口状态，新增加了2种端口角色，并且把端口属性充分的按照状态和角色解耦；此外，RSTP还增加了相应的一些增强特性和保护措施，实现网络的稳定和快速收敛。
通过端口角色的增补，简化了生成树协议的理解及部署。
图7-11 & 端口角色示意图
如所示，RSTP的端口角色共有4种：根端口、指定端口、Alternate端口和Backup端口。
根端口和指定端口的作用同STP协议中定义，Alternate端口和Backup端口的描述如下：
从配置BPDU报文发送角度来看：
Alternate端口就是由于学习到其它网桥发送的配置BPDU报文而阻塞的端口。
Backup端口就是由于学习到自己发送的配置BPDU报文而阻塞的端口。
从用户流量角度来看：
Alternate端口提供了从指定桥到根的另一条可切换路径，作为根端口的备份端口。
Backup端口作为指定端口的备份，提供了另一条从根桥到相应网段的备份通路。
给一个RSTP域内所有端口分配角色的过程就是整个拓扑收敛的过程。
端口状态的重新划分
RSTP的状态规范把原来的5种状态缩减为3种。根据端口是否转发用户流量和学习MAC地址来划分:
如果不转发用户流量也不学习MAC地址，那么端口状态就是Discarding状态。
如果不转发用户流量但是学习MAC地址，那么端口状态就是Learning状态。
如果既转发用户流量又学习MAC地址，那么端口状态就是Forwarding状态。
如所示，新的端口状态与STP规定的端口状态比较。
说明： 端口状态和端口角色是没有必然联系的，显示了各种端口角色能够具有的端口状态。
表7-12 &STP与RSTP端口状态角色对应表
STP端口状态
RSTP端口状态
端口在拓扑中的角色
配置BPDU格式的改变，充分利用了STP协议报文中的Flag字段，明确了端口角色。
在配置BPDU报文的格式上，除了保证和STP格式基本一致之外，RSTP作了一些小变化：
Type字段，配置BPDU类型不再是0而是2，所以运行STP的设备收到RSTP的配置BPDU时会丢弃。
Flags字段，使用了原来保留的中间6位，这样改变的配置BPDU叫做RST BPDU，如所示。
图7-12 & RSTP Flag字段格式
配置BPDU的处理发生变化
拓扑稳定后，配置BPDU报文的发送方式
拓扑稳定后，根桥按照Hello Timer规定的时间间隔发送配置BPDU。其他非根桥设备在收到上游设备发送过来的配置BPDU后，才会触发发出配置BPDU，此方式使得STP协议计算复杂且缓慢。RSTP对此进行了改进，即在拓扑稳定后，无论非根桥设备是否接收到根桥传来的配置BPDU报文，非根桥设备仍然按照Hello Timer规定的时间间隔发送配置BPDU，该行为完全由每台设备自主进行。
更短的BPDU超时计时
如果一个端口连续3个Hello Time时间内没有收到上游设备发送过来的配置BPDU，那么该设备认为与此邻居之间的协商失败。而不像STP那样需要先等待一个Max Age。
处理次等BPDU
当一个端口收到上游的指定桥发来的RST BPDU报文时，该端口会将自身存储的RST BPDU与收到的RST BPDU进行比较。
如果该端口存储的RST BPDU的优先级高于收到的RST BPDU，那么该端口会直接丢弃收到的RST BPDU，立即回应自身存储的RST BPDU。当上游设备收到下游设备回应的RST BPDU后，上游设备会根据收到的RST BPDU报文中相应的字段立即更新自己存储的RST BPDU。
由此，RSTP处理次等BPDU报文不再依赖于任何定时器通过超时解决拓扑收敛，从而加快了拓扑收敛。
Proposal/Agreement机制
当一个端口被选举成为指定端口之后，在STP中，该端口至少要等待一个Forward Delay（Learning）时间才会迁移到Forwarding状态。而在RSTP中，此端口会先进入Discarding状态，再通过Proposal/Agreement机制快速进入Forward状态。这种机制必须在点到点全双工链路上使用。
Proposal/Agreement机制简称P/A机制，详细描述请参见中的P/A协商。
根端口快速切换机制
如果网络中一个根端口失效，那么网络中最优的Alternate端口将成为根端口，进入Forwarding状态。因为通过这个Alternate端口连接的网段上必然有个指定端口可以通往根桥。
这种产生新的根端口的过程会引发拓扑变化，详细描述请见中的RSTP拓扑变化处理。
边缘端口的引入
在RSTP里面，如果某一个指定端口位于整个网络的边缘，即不再与其他交换设备连接，而是直接与终端设备直连，这种端口叫做边缘端口。
边缘端口不接收处理配置BPDU，不参与RSTP运算，可以由Disable直接转到Forwarding状态，且不经历时延，就像在端口上将STP禁用。但是一旦边缘端口收到配置BPDU，就丧失了边缘端口属性，成为普通STP端口，并重新进行生成树计算，从而引起网络震荡。
RSTP提供的保护功能如所示。
表7-13 &保护功能
&RSTP技术细节
Proposal/Agreement机制，其目的是使一个指定端口尽快进入Forwarding状态。如所示，根桥S1和S2之间新添加了一条链路。在当前状态下，S2的另外几个端口p2是Alternate端口，p3是指定端口且处于Forwarding状态，p4是边缘端口。
图7-13 & Proposal/Agreement过程示意图
新链路连接成功后，P/A机制协商过程如下：
p0和p1两个端口马上都先成为指定端口，发送RST BPDU。
S2的p1口收到更优的RST BPDU，马上意识到自己将成为根端口，而不是指定端口，停止发送RST BPDU。
S1的p0进入Discarding状态，于是发送的RST BPDU中把proposal置1。
S2收到根桥发送来的携带proposal的RST BPDU，开始将自己的所有端口进入sync变量置位。
p2已经阻塞，状态不变；p4是边缘端口，不参与运算；所以只需要阻塞非边缘指定端口p3。
p2、p3、p4都进入Discarding状态之后，各端口的synced变量置位，根端口p1的synced也置位，于是便向S1返回Agreement位置位的回应RST BPDU。该RST BPDU携带和刚才根桥发过来的BPDU一样的信息，除了Agreement位置位之外（Proposal位清零）。
当S1判断出这是对刚刚发出的Proposal的回应，于是端口p0马上进入Forwarding状态。
以上P/A过程可以向下游继续传递。
事实上对于STP，指定端口的选择可以很快完成，主要的速度瓶颈在于：为了避免环路，必须等待足够长的时间，使全网的端口状态全部确定，也就是说必须要等待至少一个Forward Delay所有端口才能进行转发。而RSTP的主要目的就是消除这个瓶颈，通过阻塞自己的非根端口来保证不会出现环路。而使用P/A机制加快了上游端口转到Forwarding状态的速度。
说明： P/A机制要求两台交换设备之间链路必须是点对点的全双工模式。一旦P/A协商不成功，指定端口的选择就需要等待两个Forward
Delay，协商过程与STP一样。
RSTP拓扑变化处理在RSTP中检测拓扑是否发生变化只有一个标准：一个非边缘端口迁移到Forwarding状态。
一旦检测到拓扑发生变化，将进行如下处理：
为本交换设备的所有非边缘指定端口启动一个TC While Timer，该计时器值是Hello Time的两倍。
在这个时间内，清空状态发生变化的端口上学习到的MAC地址。
同时，由这些端口向外发送RST BPDU，其中TC置位。一旦TC While Timer超时，则停止发送RST BPDU。
其他交换设备接收到RST BPDU后，清空所有端口学习到MAC地址，除了收到RST BPDU的端口。然后也为自己所有的非边缘指定端口和根端口启动TC While Timer，重复上述过程。
如此，网络中就会产生RST BPDU的泛洪。
RSTP与STP的互操作RSTP可以和STP互操作，但是此时会丧失快速收敛等RSTP优势。
当一个网段里既有运行STP的交换设备又有运行RSTP的交换设备，STP交换设备会忽略RST BPDU。运行RSTP的交换设备在某端口上接收到运行STP的交换设备发出的配置BPDU，在两个Hello Time时间之后，便把自己的端口转换到STP工作模式，发送配置BPDU，从而实现了互操作。
在华为技术有限公司的数据通信设备上可以配置运行STP的交换设备被撤离网络后，运行RSTP的交换设备可迁移回到RSTP工作模式。
介绍STP/RSTP的应用场景。
STP典型应用在一个复杂的网络中，网络规划者由于冗余备份的需要，一般都倾向于在设备之间部署多条物理链路，其中一条作主用链路，其他链路作备份。这样就难免会形成环形网络，若网络中存在环路，可能会引起广播风暴和MAC表项被破坏。
图7-14 &STP典型应用组网图
如所示，在网络中部署STP协议，通过彼此交互信息发现网络中的环路，并有选择的对某个端口进行阻塞，最终将环形网络结构修剪成无环路的树形网络结构，从而防止报文在环形网络中不断增生和无限循环，避免设备由于重复接收相同的报文造成处理能力下降。
&配置任务概览
介绍STP/RSTP的配置任务和配置逻辑。
STP/RSTP的配置任务如所示。
表7-14 &STP/RSTP配置任务概览
支持STP/RSTP的设备都有默认的配置，实际应用的配置可以基于默认配置进行修改。
&配置STP/RSTP
介绍STP/RSTP的详细的配置过程。
&配置STP/RSTP基本功能
在以太网中，通过对交换设备配置STP/RSTP基本功能，将网络修剪成树状，达到消除环路的目的。
&配置STP/RSTP工作模式
设备支持STP、RSTP和MSTP三种生成树工作模式。在只运行STP的环形网络中，交换设备可选择STP模式；在只运行RSTP的环形网络中，交换设备可选择RSTP模式。其他情况，建议选择默认情况MSTP模式。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp mode { stp | rstp }，配置交换设备的STP/RSTP工作模式。
默认情况下，交换设备运行MSTP模式，MSTP模式兼容STP和RSTP模式。
&（可选）配置根桥和备份根桥
可以通过计算来自动确定生成树的根桥，用户也可以手动配置设备为指定生成树的根桥或备份根桥：
在一棵生成树中，生效的根桥只有一个；同一个网络中，多个设备的BID相同时，系统将选择MAC地址最小的设备作为根桥。
可以在每棵生成树中指定多个备份根桥。当根桥出现故障或被关机时，备份根桥可以取代根桥成为指定生成树的根桥；但此时若配置了新的根桥，则备份根桥将不会成为根桥。如果配置了多个备份根桥，则MAC地址最小的备份根桥将成为指定生成树的根桥。
说明： 在配置STP/RSTP过程中，建议手动配置根桥和备份根桥。
在欲配置为根桥的设备上进行如下配置:
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp root primary，配置当前设备为根桥设备。
缺省情况下，交换设备不作为任何生成树的根桥。配置后该设备优先级BID值自动为0，并且不能更改设备优先级。
在欲配置为备份根桥的设备上进行如下配置:
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp root secondary，配置当前交换设备为备份根桥设备。
缺省情况下，交换设备不作为任何生成树的备份根桥。配置后该设备优先级BID值为4096，并且不能更改设备优先级。
&（可选）配置交换设备优先级
在一个运行STP/RSTP的网络中，有且仅有一个根桥，它是整棵生成树的逻辑中心。在进行根桥的选择时，一般会希望选择性能高、网络层次高的交换设备作为根桥。但是，性能高、网络层次高的交换设备其优先级不一定高，因此需要配置优先级以保证该设备成为根桥。
对于网络中部分性能低、网络层次低的交换设备，不适合作为根桥设备，一般会配置其优先级以保证该设备不会成为根桥。
在配置交换设备的优先级数值时：数值越小，交换设备的优先级越高，成为根桥的可能性越大；数值越大，交换设备的优先级越低，成为根桥的可能性越小。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp priority priority，配置交换设备在系统中的优先级。
缺省情况下，交换设备的优先级取值是32768。
说明： 如果已经通过执行命令stp root primary或命令stp root secondary指定当前设备为根桥设备或备份根桥设备，若改变当前设备的优先级，则需要执行命令undo stp root去使能根交换设备或者备份根交换设备功能，然后执行命令stp priority priority配置新的优先级数值。
&（可选）配置端口路径开销
路径开销是STP/RSTP协议用于选择链路的参考值。
端口路径开销值取值范围由路径开销计算方法决定，当确定路径开销计算方法后，如果端口所处链路的速率值越大，则建议将该端口的路径开销值在指定范围内设置越小。
以华为计算方法为例，不同速率的端口路径开销的缺省值不同，具体参见。
表7-15 &端口所对应的链路速率与端口路径开销值对应表
推荐取值范围
存在环路的网络环境中，对于链路速率值相对较小的端口，建议将其路径开销值配置相对较大，以使其在生成树算法中被选举成为阻塞端口，阻塞其所在链路。
执行命令system-view，进入系统视图。
（可选）执行命令stp pathcost-standard { dot1d-1998 | dot1t | legacy }，配置端口路径开销计算方法。
缺省情况下，路径开销值的计算方法为IEEE 802.1t（dot1t）标准方法。
同一网络内所有交换设备的端口路径开销应使用相同的计算方法。
执行命令interface interface-type interface-number，进入参与生成树协议计算的接口视图。
执行命令stp cost cost，设置当前端口的路径开销值。
使用华为计算方法时参数cost取值范围是1～200000。
使用IEEE 802.1d标准方法时取值范围是1～65535。
使用IEEE 802.1t标准方法时取值范围是1～。
&（可选）配置端口优先级
在参与STP/RSTP生成树计算时，对于处在环路中的交换设备端口，其优先级的高低会影响到是否被选举为指定端口。
如果希望将环路中的某交换设备的端口阻塞从而破除环路，则可将其端口优先级设置比缺省值大，使得在选举过程中成为被阻塞的端口。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令interface interface-type interface-number，进入参与生成树协议计算的接口视图。
执行命令stp port priority priority，配置端口的优先级。
缺省情况下，交换设备端口的优先级取值是128。
&启用STP/RSTP
注意： 在环形网络中一旦启用STP/RSTP，STP/RSTP便立即开始进行生成树计算。而且，诸如交换设备的优先级、端口优先级等参数都会影响到生成树的计算，在计算过程中这些参数的变动可能会导致网络震荡。为了保证生成树计算过程快速而且稳定，必须在交换设备及其端口进行必要的基本配置以后才能启用STP/RSTP。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp enable，使能交换设备的STP/RSTP功能。
缺省情况下，设备使能STP/RSTP功能。
当生成树的拓扑结构发生改变时，和它建立映射关系的VLAN的转发路径也将发生变化。此时，交换设备的ARP表中与这些VLAN相关的表项也需要更新。根据对ARP表项的处理方式不同，STP/RSTP的收敛方式分为fast和normal两种：
fast：ARP表将需要更新的表项直接删除。
normal：ARP表中需要更新的表项快速老化。
交换设备将ARP表中这些表项的剩余存活时间置为0，对这些表项进行老化处理。如果配置的ARP老化探测次数大于零，则ARP对这些表项进行老化探测。
在系统视图下执行命令stp converge { fast | normal }，可配置端口的收敛方式。
缺省情况下，端口的STP/RSTP收敛方式为normal。
说明： 建议选择normal收敛方式。若选择fast方式，频繁的ARP表项删除可能会导致设备CPU占用率高达100%，报文处理超时导致网络震荡。
&检查配置结果
使用命令display stp [ interface interface-type interface-number ] [ brief ]，查看生成树的状态信息与统计信息。
&配置影响STP拓扑收敛的参数
STP不能实现快速收敛，但是诸如网络直径、超时时间、Hello Time定时器、Max Age定时器、Forward Delay定时器等参数会影响其收敛速度。
前置任务在配置影响STP拓扑收敛的参数之前，需完成以下配置：
配置STP基本功能
&配置STP网络直径
交换网络中任意两台终端设备都通过特定路径彼此相连，这些路径由一系列的设备构成。网络直径就是指交换网络中任意两台终端设备间的最大设备数。网络直径越大，说明网络的规模越大。
若网络直径设置不合理，可能会引起网络收敛速度慢，影响用户的正常通信。根据当前的网络规模，通过命令stp bridge-diameter设置合适的网络直径，可以帮助加快网络收敛速度。
建议同一环网中的所有设备配置相同的网络直径。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp bridge-diameter diameter，配置网络直径。
缺省情况下，网络直径为7。
快速生成树是在整个交换网络应用单生成树实例，不能解决由于网络规模增大带来的性能降低问题，网络直径不要超过7。
建议通过执行命令stp bridge-diameter diameter以配置的网络直径自动去配置Forward
Delay时间、Hello Time时间以及Max Age时间，因为交换设备会自动根据网络直径计算出Forward Delay时间、Hello
Time时间以及Max Age时间的最优值。
&配置STP超时时间
在运行生成树算法的网络中，如果设备在配置的超时时间内没有收到上游设备发送的BPDU，就认为上游设备已经出现故障，本设备会重新进行生成树计算。
由于上游设备繁忙，有时设备在较长的时间内收不到上游设备发送的BPDU。在这种情况下一般不应该重新进行生成树计算，因此，在稳定的网络中，可以配置超时时间，以减少网络资源的浪费。
如果设备在超时时间（超时时间＝Hello Time × 3 × Timer
Factor）内没有收到上游设备发送的BPDU，则生成树会重新进行计算。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp timer-factor factor，配置未收到上游的BPDU就重新开始生成树计算的超时时间。
缺省情况下，设备未收到上游的BPDU就重新开始生成树计算的超时时间是Hello Timer的9倍。
&配置STP定时器
在生成树的计算过程中，用到了以下三个时间参数：
Forward Delay：用于确定状态迁移的延迟时间。在运行生成树算法的网络中，当网络拓扑结构发生变化时，因为新的BPDU配置消息需要经过一定的时间才能传遍整个网络，所以本应被阻塞的端口可能还来不及被阻塞而之前被阻塞的端口已经不再阻塞，这样就有可能会形成临时的环路。为了避免这种情况引起的临时环路，可以通过Forward
Delay定时器设置延时时间，即在这个延时时间内所有端口会临时被阻塞。
Hello Time：用于检测链路是否存在故障。生成树协议每隔Hello Time时间会发送配置BPDU报文，以确认链路是否存在故障。如果设备根端口在Hello Time时间内没有收到BPDU，则会由于消息超时而重新计算生成树。
Max Age：用于确定配置消息是否超时。设备根据Max Age时间来确定端口收到的配置消息是否超时。如果端口收到的配置消息超时，则需要重新计算。
在配置上述三个时间参数时，同一环网中的设备配置时间建议保持一致。
通常情况下，不建议通过本配置直接调整上述三个时间参数。由于这三个时间参数的取值与网络规模有关，因此建议通过调整网络直径，使生成树协议自动调整这三个时间参数的值。当网络直径取缺省值时，这三个时间参数也分别取其各自的缺省值。
注意： 根交换设备的Hello Time、Forward Delay以及Max Age三个时间参数取值之间应该满足如下公式，否则网络会频繁震荡。
2 × (Forward Delay －1.0 second) &= Max Age
Max Age &= 2 × (Hello Time + 1.0 second)
执行命令system-view，进入系统视图。
配置Forward Delay时间、Hello Time时间以及Max Age时间：
执行命令stp timer forward-delay forward-delay，配置设备的Forward Delay时间。
缺省情况下，设备的Forward Delay时间是1500厘秒。
执行命令stp timer
hello hello-time，配置设备的Hello Time时间。
缺省情况下，设备的Hello Time时间是200厘秒。
执行命令stp
timer max-age max-age，配置设备的Max
缺省情况下，设备的Max Age时间是2000厘秒。
&配置影响生成树计算的链路聚合带宽最大连接数
接口的路径开销是生成树计算的重要依据，路径开销值改变时，会重新进行生成树计算。而接口的路径开销是受带宽影响的，因此可以通过改变接口带宽来影响生成树的计算。
如所示，设备A与设备B通过两条Eth-Trunk链路相连，Eth-Trunk1含有3条状态为Up的成员链路，Eth&#8211;Trunk2含有2条状态为Up的成员链路。假设每条成员链路的带宽都相同，且设备A被选举为根桥：
Eth-Trunk1的带宽大于Eth-Trunk2的带宽。STP计算后，设备B上Eth-Trunk1接口被选为Root port，Eth-Trunk2接口被选为Alternate
当配置Eth-Trunk1接口影响带宽的最大连接数为1后，STP计算的Eth-Trunk1接口的路径开销大于Eth-Trunk2的开销，将会重新进行生成树计算，设备B上Eth-Trunk1接口将变为Alternate port，Eth-Trunk2变为Root
图7-15 &配置影响链路聚合带宽的最大连接数示例
说明： 配置的影响带宽的最大连接数仅影响生成树协议计算接口的路径开销，并不影响实际链路带宽。Eth-Trunk接口在转发流量时的实际带宽仍然是由活动接口数决定的。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令interface eth-trunk trunk-id，进入Eth-Trunk接口视图。
执行命令max bandwidth-affected-linknumber link-number，配置影响带宽的最大连接数。
缺省情况下，影响链路聚合带宽的最大连接数是8。
&检查配置结果
使用命令display stp [ interface interface-type interface-number ] [ brief ]，查看生成树的状态信息与统计信息。
&配置影响RSTP拓扑收敛的参数
RSTP在STP基础上进行改进之后，通过配置端口的链路类型、端口是否支持快速迁移机制等，实现快速收敛。
前置任务在配置影响RSTP拓扑收敛的参数之前，需完成RSTP基本功能配置。
&配置RSTP网络直径
交换网络中任意两台终端设备都通过特定路径彼此相连，这些路径由一系列的设备构成。网络直径就是指交换网络中任意两台终端设备间的最大设备数。网络直径越大，说明网络的规模越大。
若网络直径设置不合理，可能会引起网络收敛速度慢，影响用户的正常通信。根据当前的网络规模，通过命令stp bridge-diameter设置合适的网络直径，可以帮助加快网络收敛速度。
建议同一环网中的所有设备配置相同的网络直径。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp bridge-diameter diameter，配置网络直径。
缺省情况下，网络直径为7。
快速生成树是在整个交换网络应用单生成树实例，不能解决由于网络规模增大带来的性能降低问题，网络直径不要超过7。
建议通过执行命令stp bridge-diameter diameter以配置的网络直径自动去配置Forward
Delay时间、Hello Time时间以及Max Age时间，因为交换设备会自动根据网络直径计算出Forward Delay时间、Hello
Time时间以及Max Age时间的最优值。
&配置RSTP超时时间
在运行生成树算法的网络中，如果设备在配置的超时时间内没有收到上游设备发送的BPDU，就认为上游设备已经出现故障，本设备会重新进行生成树计算。
由于上游设备繁忙，有时设备在较长的时间内收不到上游设备发送的BPDU。在这种情况下一般不应该重新进行生成树计算，因此，在稳定的网络中，可以配置超时时间，以减少网络资源的浪费。
如果设备在超时时间（超时时间＝Hello Time × 3 × Timer
Factor）内没有收到上游设备发送的BPDU，则生成树会重新进行计算。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp timer-factor factor，配置未收到上游的BPDU就重新开始生成树计算的超时时间。
缺省情况下，设备未收到上游的BPDU就重新开始生成树计算的超时时间是Hello Timer的9倍。
&配置RSTP定时器
在生成树的计算过程中，用到了以下三个时间参数：
Forward Delay：用于确定状态迁移的延迟时间。在运行生成树算法的网络中，当网络拓扑结构发生变化时，因为新的BPDU配置消息需要经过一定的时间才能传遍整个网络，所以本应被阻塞的端口可能还来不及被阻塞而之前被阻塞的端口已经不再阻塞，这样就有可能会形成临时的环路。为了避免这种情况引起的临时环路，可以通过Forward
Delay定时器设置延时时间，即在这个延时时间内所有端口会临时被阻塞。
Hello Time：用于检测链路是否存在故障。生成树协议每隔Hello Time时间会发送配置BPDU报文，以确认链路是否存在故障。如果设备根端口在Hello Time时间内没有收到BPDU，则会由于消息超时而重新计算生成树。
Max Age：用于确定配置消息是否超时。设备根据Max Age时间来确定端口收到的配置消息是否超时。如果端口收到的配置消息超时，则需要重新计算。
在配置上述三个时间参数时，同一环网中的设备配置时间建议保持一致。
通常情况下，不建议通过本配置直接调整上述三个时间参数。由于这三个时间参数的取值与网络规模有关，因此建议通过调整网络直径，使生成树协议自动调整这三个时间参数的值。当网络直径取缺省值时，这三个时间参数也分别取其各自的缺省值。
注意： 根交换设备的Hello Time、Forward Delay以及Max Age三个时间参数取值之间应该满足如下公式，否则网络会频繁震荡。
2 × (Forward Delay －1.0 second) &= Max Age
Max Age &= 2 × (Hello Time + 1.0 second)
执行命令system-view，进入系统视图。
配置Forward Delay时间、Hello Time时间以及Max Age时间：
执行命令stp timer forward-delay forward-delay，配置设备的Forward Delay时间。
缺省情况下，设备的Forward Delay时间是1500厘秒。
执行命令stp timer
hello hello-time，配置设备的Hello Time时间。
缺省情况下，设备的Hello Time时间是200厘秒。
执行命令stp
timer max-age max-age，配置设备的Max
缺省情况下，设备的Max Age时间是2000厘秒。
&配置影响生成树计算的链路聚合带宽最大连接数
接口的路径开销是生成树计算的重要依据，路径开销值改变时，会重新进行生成树计算。而接口的路径开销是受带宽影响的，因此可以通过改变接口带宽来影响生成树的计算。
如所示，设备A与设备B通过两条Eth-Trunk链路相连，Eth-Trunk1含有3条状态为Up的成员链路，Eth&#8211;Trunk2含有2条状态为Up的成员链路。假设每条成员链路的带宽都相同，且设备A被选举为根桥：
Eth-Trunk1的带宽大于Eth-Trunk2的带宽。STP计算后，设备B上Eth-Trunk1接口被选为Root port，Eth-Trunk2接口被选为Alternate
当配置Eth-Trunk1接口影响带宽的最大连接数为1后，STP计算的Eth-Trunk1接口的路径开销大于Eth-Trunk2的开销，将会重新进行生成树计算，设备B上Eth-Trunk1接口将变为Alternate port，Eth-Trunk2变为Root
图7-16 &配置影响链路聚合带宽的最大连接数示例
说明： 配置的影响带宽的最大连接数仅影响生成树协议计算接口的路径开销，并不影响实际链路带宽。Eth-Trunk接口在转发流量时的实际带宽仍然是由活动接口数决定的。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令interface eth-trunk trunk-id，进入Eth-Trunk接口视图。
执行命令max bandwidth-affected-linknumber link-number，配置影响带宽的最大连接数。
缺省情况下，影响链路聚合带宽的最大连接数是8。
&配置端口的链路类型
点对点链路可帮助实现快速收敛。与点对点链路相连的两个端口如果为根端口或者指定端口，则端口可以通过传送同步报文（Proposal报文和Agreement报文）快速迁移到转发状态，减少了不必要的转发延迟时间。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令interface interface-type interface-number，进入参与生成树协议计算的接口视图。
执行命令stp point-to-point { auto | force-false | force-true }，配置指定端口的链路类型。
缺省情况下，指定端口自动识别是否与点对点链路相连，点对点链路支持快速收敛。
如果当前以太网端口工作在全双工模式，则当前端口相连的链路是点到点链路，选择参数force-true实现快速收敛。
如果当前以太网端口工作在半双工模式，可通过执行命令stp point-to-point force-true强制链路类型为点对点链路，实现快速收敛。
&配置端口的最大发送速率
端口在每个Hello Time时间内BPDU的最大发送数目值越大，表示单位时间内发送的BPDU越多，则占用的系统资源也越多。适当的配置该值可以限制端口发送BPDU的速度，防止在网络拓扑动荡时，RSTP占用过多的带宽资源。
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令interface interface-type interface-number，进入参与生成树协议计算的接口视图。
执行命令stp transmit-limit packet-number，配置端口在单位时间内BPDU的最大发送数目。
缺省情况下，端口每秒BPDU的最大发送数目为6。
说明： 如果设备的所有端口都需要配置每秒发送BPDU的最大数目。可以在系统视图下通过执行命令stp transmit-limit（系统视图）实现。
&配置设备执行MCheck操作
在运行RSTP的设备上，如果某个端口和另一台运行STP的设备连接，则该端口会自动迁移到STP兼容工作模式。
如果运行STP的设备被关机或移走，该端口无法自动迁移回RSTP模式，此时需要在该端口上执行MCheck操作，将端口手动迁移到RSTP模式。
以下情况端口无法自动迁回RSTP模式，需要在端口上执行MCheck操作，将端口手动迁移到RSTP模式：
运行STP的交换设备被关机或移走
运行STP的交换设备切换为RSTP模式
在端口模式下执行MCheck操作：
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令interface interface-type interface-number，进入参与生成树协议计算的接口视图。
执行命令stp mcheck，执行MCheck操作。
在全局模式下执行MCheck操作：
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp mcheck，执行MCheck操作。
&配置边缘端口和BPDU报文过滤功能
在RSTP里面，如果某一个指定端口位于整个网络的边缘，即不再与其他交换设备连接，而是直接与终端设备直连，这种端口叫做边缘端口。
边缘端口不接收处理配置BPDU报文，不参与RSTP运算，可以由Disable直接转到Forwarding状态，且不经历时延，就像在端口上将RSTP禁用。
配置为边缘端口后，端口仍然会发送BPDU报文，这可能导致BPDU报文发送到其他网络，引起其他网络产生震荡。因此可以配置边缘端口的BPDU报文过滤功能，使边缘端口不处理、不发送BPDU报文。
注意： 在全局模式下配置边缘端口和BPDU报文过滤功能后，设备上所有的端口不会主动发送BPDU报文，且均不会主动与对端设备直连端口协商，所有端口均处于转发状态。这将可能导致网络成环，引起广播风暴，请用户慎用。
在端口模式下配置边缘端口和BPDU报文过滤功能后，端口将不处理、不发送BPDU报文。该端口将无法成功与对端设备直连端口协商STP协议状态，请慎用。
在全局模式下配置边缘端口和BPDU报文过滤功能：
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp edged-port default，配置当前设备上所有端口为边缘端口。
缺省情况下，设备的所有端口为非边缘端口。
执行命令stp bpdu-filter default，配置当前设备上所有端口为BPDU filter端口。
缺省情况下，设备的所有端口为非BPDU filter端口。
在端口模式下配置边缘端口和BPDU报文过滤功能：
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令interface interface-type interface-number，进入参与生成树协议计算的以太接口视图。
执行命令stp edged-port enable，将端口配置成边缘端口。
缺省情况下，设备的所有端口为非边缘端口。
执行命令stp bpdu-filter enable，配置当前端口为BPDU filter端口。
缺省情况下，设备的所有端口为非BPDU filter端口。
&检查配置结果
使用命令display stp [ interface interface-type interface-number ] [ brief ]，查看生成树的状态信息与统计信息。
&配置RSTP保护功能
华为公司的数据通信设备支持以下保护功能，用户可根据实际环境任选其中一个或多个保护功能配置。
&配置交换设备的BPDU保护功能
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp bpdu-protection，配置交换设备边缘端口的BPDU保护功能。
缺省情况下，交换设备的BPDU保护功能处于禁用状态。
如果用户希望被error-down的边缘端口可自动恢复，可通过配置使能端口自动恢复功能，并设置延迟时间，即在系统视图下执行命令error-down auto-recovery cause bpdu-protection interval interval-value，使能端口自动恢复为Up的功能，并设置端口自动恢复为Up的延时时间。使被关闭的端口经过延时时间后能够自动恢复。配置时需要注意：
缺省情况下，未使能处于error-down状态的端口状态自动恢复为Up的功能，所以没有缺省延迟时间值。当用户配置该命令时，必须指定恢复延迟时间。
取值越小表示端口的管理状态自动恢复为Up的延迟时间越短，端口Up/Down状态震荡频率越高。
取值越大表示端口的管理状态自动恢复为Up的延迟时间越长，端口流量中断时间越长。
自动恢复仅对配置error-down
auto-recovery命令之后发生error-down的端口有效，对配置此命令之前已经error-down的端口不生效。
&配置交换设备的TC保护功能
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令stp
tc-protection threshold threshold，配置交换设备在收到TC类型BPDU报文后，单位时间内，处理TC类型BPDU报文并立即刷新转发表项的阈值。
说明： 单位时间通过执行命令stp tc-protection interval进行配置。
&配置端口的Root保护功能
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令interface interface-type interface-number，进入参与生成树协议计算的接口视图。
执行命令stp root-protection，配置交换设备的Root保护功能。
缺省情况下，端口的Root保护功能处于去使能状态。 说明： 当端口的角色是指定端口时，配置的Root保护功能才生效。
配置了根保护的端口，不可以配置环路保护。
&配置端口的环路保护功能
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令interface interface-type interface-number，进入参与生成树协议计算的接口视图。
执行命令stp loop-protection，配置交换设备根端口或Alternate端口的环路保护功能。
缺省情况下，端口的环路保护功能处于关闭状态。 说明： 由于Alternate端口是根端口的备份端口，如果交换设备上有Alternate端口，需要在根端口和Alternate端口上同时配置环路保护。
配置了根保护的端口，不可以配置环路保护。
&检查配置结果
使用命令display stp [ interface interface-type interface-number ] [ brief ]，查看生成树的状态信息与统计信息。
&配置设备支持和其他厂商设备互通的参数
为了实现华为公司的数据通信设备与其他厂商设备互通，需要根据其他厂商设备的P/A机制选择端口的快速迁移方式。
Proposal/Agreement机制，目前交换设备的端口支持以下两种方式：
增强方式：当前端口在计算同步标志位时计算根端口。
上游设备发送Proposal报文，请求进行快速迁移，下游设备接收到后，把与上游设备相连的端口设置为根端口，并阻塞所有非边缘端口。
上游设备继续发送Agreement报文，下游设备接收到后，根端口转为Forwarding状态。
下游设备回应Agreement报文，上游设备接收到后，把与下游设备相连的端口设置为指定端口，指定端口进入Forwarding状态。
普通方式：当前端口在计算同步标志位时忽略根端口。
上游设备发送Proposal报文，请求进行快速迁移，下游设备接收到后，把与上游设备相连的端口设置为根端口，并阻塞所有非边缘端口，根端口转为Forwarding状态。
下游设备回应Agreement报文，上游设备接收到后，把与下游设备相连的端口设置为指定端口，指定端口进入Forwarding状态。
在运行生成树的通信网络中，如果华为公司的数据通信设备与其他厂商设备混合组网，可能会因为与其他厂商设备的Proposal/Agreement机制不同可能导致互通失败。需要根据其他厂商设备的Proposal/Agreement机制，选择端口使用增强的快速迁移机制还是普通的快速迁移机制。
前置任务在配置设备支持和其他厂商设备互通的参数之前，需完成以下任务：
配置STP/RSTP基本功能
执行命令system-view，进入系统视图。
执行命令interface interface-type interface-number，进入参与生成树协议计算的接口视图。
执行命令stp no-agreement-check，配置端口使用普通的快速迁移方式。
缺省情况下，端口使用增强的快速迁移机制。
&维护STP/RSTP
STP/RSTP相关维护命令，包括清除STP/RSTP的统计数据。
&清除STP/RSTP统计信息
注意： 清除STP/RSTP的统计信息后，以前的信息将无法恢复，务必仔细确认。
执行命令reset
stp [ interface interface-type interface-number ] statistics，清除生成树的统计信息。
执行命令reset stp error
packet statistics ，清除生成树协议的错误报文计数。
&监控STP/RSTP拓扑变化统计信息
通过查看STP/RSTP拓扑变化相关的统计信息，如果设备拓扑变化次数递增，则可以确定网络存在震荡。
执行命令display stp topology-change，查看STP/RSTP拓扑变化相关的统计信息。
执行命令display stp [ interface interface-type interface-number
][ brief ]，查看生成树的状态信息与统计信息。
本章提供了STP/RSTP的配置举例。
&配置STP功能示例
组网需求在一个复杂的网络中，网络规划者由于冗余备份的需要，一般都倾向于在设备之间部署多条物理链路，其中一条作主用链路，其他链路作备份。这样就难免会形成环形网络，若网络中存在环路，可能会引起广播风暴和MAC桥表项被破坏。
网络规划者规划好网络后，可以在网络中部署STP协议预防环路。当网络中存在环路，STP通过阻塞某个端口以达到破除环路的目的。如所示，当前网络中存在环路，RouterA、SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD都运行STP，通过彼此交互信息发现网络中的环路，并有选择的对某个端口进行阻塞，最终将环形网络结构修剪成无环路的树形网络结构，从而防止报文在环形网络中不断增生和无限循环，避免设备由于重复接收相同的报文造成处理能力下降。
图7-17 &配置STP功能组网图
配置思路采用以下思路配置STP功能：
在处于环形网络中的交换设备上配置STP基本功能，包括：
配置环网中的设备生成树协议工作在STP模式。
配置根桥和备份根桥设备。
配置端口的路径开销值，实现将该端口阻塞。
使能STP，实现破除环路，包括：
设备全局使能STP。
除与终端设备相连的端口外，其他端口使能STP。
说明： 与PC机相连的端口不用参与STP计算，建议将其去使能STP。
配置STP基本功能
配置环网中的设备生成树协议工作在STP模式
# 配置RouterA的STP工作模式。
&Huawei& system-view
[Huawei] sysname RouterA
[RouterA] stp mode stp
# 配置交换设备SwitchA，SwitchB，SwitchC和SwitchD的STP工作模式。
配置根桥和备份根桥设备
# 配置RouterA为根桥。
[RouterA] stp root primary
# 配置SwitchA为备份根桥。
[SwitchA] stp root secondary
配置端口的路径开销值，实现将该端口阻塞
端口路径开销值取值范围由路径开销计算方法决定，这里选择使用华为私有计算方法为例，配置被阻塞的端口的路径开销值为200000。
如实际场景中的交换机设备为非华为设备，请遵循“同一网络内所有交换设备的端口路径开销应使用相同计算方法”的原则进行配置。配置其他计算方法，请查阅STP路径开销列表。
# 配置RouterA的端口路径开销缺省值的计算方法为华为私有计算方法。
[RouterA] stp pathcost-standard legacy
# 配置SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD的端口路径开销缺省值的计算方法为华为的私有计算方法。
# 如所示，配置SwitchC和SwitchD的Eth0/0/4路径开销值为200000。
使能STP，实现破除环路
将与PC机相连的端口去使能STP
# 对交换机设备SwitchC和SwitchD上和PC相连的端口进行配置，执行去使能STP。
设备全局使能STP
# 设备RouterA全局使能STP。
[RouterA] stp enable
# 为其他交换机设备配置全局使能STP。
除与终端设备相连的端口外，其他端口使能STP
# 设备RouterA端口Ethernet2/0/0和Ethernet2/0/1使能STP。
[RouterA] interface ethernet 2/0/0
[RouterA-Ethernet2/0/0] stp enable
[RouterA-Ethernet2/0/0] quit
[RouterA] interface ethernet 2/0/1
[RouterA-Ethernet2/0/1] stp enable
[RouterA-Ethernet2/0/1] quit
# 设备SwitchA，SwitchB，SwitchC和SwitchD除与终端设备PC相连的端口外，其他端口使能STP。
验证配置结果
经过以上配置，在网络计算稳定后，执行以下操作，验证配置结果。
# 在RouterA上执行display stp brief命令，查看端口状态，结果如下：
[RouterA] display stp brief
Protection
Ethernet2/0/0
FORWARDING
Ethernet2/0/1
FORWARDING
将RouterA配置为根桥后，与SwitchA和SwitchB相连的端口Ethernet2/0/0和Ethernet2/0/1在生成树计算中被选举为指定端口。
RouterA的配置文件
sysname RouterA
stp mode stp
stp instance 0 root primary
stp pathcost-standard legacy
interface Ethernet2/0/0
interface Ethernet2/0/1
SwitchA的配置文件
sysname SwitchA
stp mode stp
stp instance 0 root secondary
stp pathcost-standard legacy
interface Ethernet0/0/1
interface Ethernet0/0/2
interface Ethernet0/0/3
SwitchB的配置文件
sysname SwitchB
stp mode stp
stp pathcost-standard legacy
interface Ethernet0/0/1
interface Ethernet0/0/2
interface Ethernet0/0/3
SwitchC的配置文件
sysname SwitchC
stp mode stp
stp pathcost-standard legacy
interface Ethernet0/0/1
interface Ethernet0/0/2
stp disable
interface Ethernet0/0/3
stp disable
interface Ethernet0/0/4
stp instance 0 cost 200000
SwitchD的配置文件
sysname SwitchD
stp mode stp
stp pathcost-standard legacy
interface Ethernet0/0/1
interface Ethernet0/0/2
stp disable
interface Ethernet0/0/3
stp disable
interface Ethernet0/0/4
stp instance 0 cost 200000
&配置RSTP功能示例
组网需求在一个复杂的网络中，网络规划者由于冗余备份的需要，一般都倾向于在设备之间部署多条物理链路，其中一条作主用链路，其他链路作备份。这样就难免会形成环形网络，若网络中存在环路，可能会引起广播风暴和MAC桥表项被破坏。
网络规划者规划好网络后，可以在网络中部署RSTP协议预防环路。当网络中存在环路，RSTP通过阻塞某个端口以达到破除环路的目的。如所示，当前网络中存在环路，RouterA、SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD都运行RSTP，通过彼此交互信息发现网络中的环路，并有选择的对某个端口进行阻塞，最终将环形网络结构修剪成无环路的树形网络结构，从而防止报文在环形网络中不断增生和无限循环，避免设备由于重复接收相同的报文造成处理能力下降。
图7-18 &配置RSTP功能组网图
配置思路采用以下思路配置RSTP功能：
在处于环形网络中的交换设备上配置RSTP基本功能，包括：
配置环网中的设备生成树协议工作在RSTP模式。
配置根桥和备份根桥设备。
配置端口的路径开销值，实现将该端口阻塞。
使能RSTP，实现破除环路，包括：
设备全局使能RSTP。
除与终端设备相连的端口外，其他端口使能RSTP。
说明： 与PC机相连的端口不用参与RSTP计算，建议将其去使能RSTP。
配置保护功能，实现对设备或链路的保护。例如：在根桥设备的指定端口配置根保护功能。
配置RSTP基本功能
配置环网中的设备生成树协议工作在RSTP模式
# 配置RouterA的RSTP工作模式。
&Huawei& system-view
[Huawei] sysname RouterA
[RouterA] stp mode rstp
# 配置交换设备SwitchA，SwitchB，SwitchC和SwitchD的RSTP工作模式。
配置根桥和备份根桥设备
# 配置RouterA为根桥。
[RouterA] stp root primary
# 配置SwitchA为备份根桥。请参阅具体交换机设备的配置手册，配置设备为备份根桥。
配置端口的路径开销值，实现将该端口阻塞
端口路径开销值取值范围由路径开销计算方法决定，这里选择使用华为私有计算方法为例，配置将被阻塞的端口的路径开销值为200000。
如实际场景中的交换机设备为非华为设备，请遵循“同一网络内所有交换设备的端口路径开销应使用相同计算方法”的原则进行配置。配置其他计算方法，请查阅STP路径开销列表。
# 配置RouterA的端口路径开销缺省值的计算方法为华为私有计算方法。
[RouterA] stp pathcost-standard legacy
# 配置SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD的端口路径开销缺省值的计算方法为华为的私有计算方法。
# 如所示，配置SwitchC和SwitchD的Eth0/0/4路径开销值为200000。
使能RSTP，实现破除环路
将与PC机相连的端口去使能RSTP
# 对交换机设备SwitchC和SwitchD上和PC相连的端口进行配置，执行去使能RSTP。
设备全局使能RSTP
# 设备RouterA全局使能RSTP。
[RouterA] stp enable
# 为其他交换机设备配置全局使能RSTP。
除与终端设备相连的端口外，其他端口使能RSTP
# 设备RouterA端口Ethernet2/0/0和Ethernet2/0/1使能RSTP。
[RouterA] interface ethernet 2/0/0
[RouterA-Ethernet2/0/0] stp enable
[RouterA-Ethernet2/0/0] quit
[RouterA] interface ethernet 2/0/1
[RouterA-Ethernet2/0/1] stp enable
[RouterA-Ethernet2/0/1] quit
# 设备SwitchA，SwitchB，SwitchC和SwitchD除与终端设备相连的端口外，其他端口使能RSTP。
配置保护功能
# 在根桥RouterA的端口2/0/0和2/0/1上启动根保护。
[RouterA] interface ethernet 2/0/0
[RouterA-Ethernet2/0/0] stp root-protection
[RouterA-Ethernet2/0/0] quit
[RouterA] interface ethernet 2/0/1
[RouterA-Ethernet2/0/1] stp root-protection
[RouterA-Ethernet2/0/1] quit
验证配置结果
经过以上配置，在网络计算稳定后，执行以下操作，验证配置结果。
# 在RouterA上执行display stp brief命令，查看端口状态和端口的保护类型，结果如下：
[RouterA] display stp brief
Protection
Ethernet2/0/0
FORWARDING
Ethernet2/0/1
FORWARDING
将RouterA配置为根桥后，与SwitchA和SwitchB相连的端口Ethernet2/0/0和Ethernet2/0/1在生成树计算中被选举为指定端口。
RouterA的配置文件
sysname RouterA
stp mode rstp
stp instance 0 root primary
stp pathcost-standard legacy
interface Ethernet2/0/0
stp root-protection
interface Ethernet2/0/1
stp root-protection
SwitchA的配置文件
sysname SwitchA
stp mode rstp
stp instance 0 root secondary
stp pathcost-standard legacy
interface Ethernet0/0/1
interface Ethernet0/0/2
interface Ethernet0/0/3
SwitchB的配置文件
sysname SwitchB
stp mode rstp
stp pathcost-standard legacy
interface Ethernet0/0/1
interface Ethernet0/0/2
interface Ethernet0/0/3
SwitchC的配置文件
sysname SwitchC
stp mode rstp
stp pathcost-standard legacy
interface Ethernet0/0/1
interface Ethernet0/0/2
stp disable
interface Ethernet0/0/3
stp disable
interface Ethernet0/0/4
stp instance 0 cost 200000
SwitchD的配置文件
sysname SwitchD
stp mode rstp
stp pathcost-standard legacy
interface Ethernet0/0/1
interface Ethernet0/0/2
stp disable
interface Ethernet0/0/3
stp disable
interface Ethernet0/0/4
stp instance 0 cost 200000
列出与STP/RSTP配置相关的FAQ。
&AR作为用户接入设备时是否需要使能STP功能
AR作为用户接入设备（WAN侧上行接入Internet，LAN侧下行接用户内网时），建议去使能STP功能，防止因STP收敛导致网络震荡。
&AR支持的STP协议有哪些
支持STP、RSTP、MSTP。
&STP在网络拓朴变化后对MAC、ARP表项如何处理
状态变迁时对MAC地址清除，ARP默认采取老化机制。
介绍STP/RSTP的相关参考资料清单。
STP/RSTP特性的参考资料清单如下：