RSTP快速生成树
一、RSTP协议概述
定义
Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP，快速生成树协议，是在STP生成树基础上发展起来的，用于在网络结构发生变化时，能够更快地收敛网络，避免因网络拓扑变化导致的广播风暴问题。
优点
RSTP能够在几秒钟内完成网络收敛，显著减少网络收敛时间，提高网络的稳定性和可靠性。RSTP相比STP具有更快的收敛速度和更好的性能，适用于中等规模的网络，并能够更好地适应网络拓扑的变化。
缺点
在大规模网络中，其收敛速度可能仍无法满足电信级服务的要求。
二、RSTP工作原理与配置
工作原理
RSTP通过改进BPDU的处理机制和端口状态转换机制来实现快速收敛。RSTP的BPDU被称为RST BPDU，其格式与STP略有不同，主要区别在于BPDU类型和标志位的使用。RSTP还引入了P/A（Proposal/Agreement）机制，通过协商的方式加快端口角色的确定和状态转换。
RSTP的快速收敛机制主要包括边缘端口、P/A机制、直连检测、次等BPDU处理机制等。边缘端口不参与生成树计算，可以直接从丢弃状态进入转发状态，无需经历传统的30秒转发延迟。P/A机制通过协商的方式加快端口角色的确定和状态转换。直连检测机制允许在直连链路故障时快速恢复，而非直连链路故障的最长恢复时间为6秒。
配置
在配置RSTP时，需要通过spanning-tree mode rstp命令启用RSTP协议。此外，还需要配置边缘端口、根保护、BPDU保护等功能来增强网络的安全性和稳定性。
三、RSTP的端口角色和状态
端口
1、根端口，RP。
2、指定端口，DP。
3、备份端口，AP。
4、替代端口，BP。
状态
1、丢弃，Discarding。
2、学习，Learning。
3、转发，Forwarding。
四、RSTP之边缘端口
概念
edged-port，边缘端口是为了提高网络的收敛速度而设计的。它们直接与终端 设备相连，不参与生成树的计算，也不接收处理配置BPDU（Bridge Protocol Data Units）。边缘端口可以由Discarding状态直接进入Forwarding状态，从而避免了STP（Spanning Tree Protocol）中必要的Listening和Learning阶段，大大加快了网络的收敛速度。
作用
边缘端口的设计初衷是为了解决STP收敛速度慢的问题。在网络边缘，直接连接终端设备的端口往往不会构成环路，因此在这些端口上禁用STP可以减少不必要的计算负担。当边缘端口物理层Up时，它将立即进入Forwarding状态，开始转发数据包，这有助于减少用户的等待时间。
缺点
边缘端口的存在也可能带来潜在的风险，如果边缘端口意外收到了配置BPDU，它将失去边缘端口的属性，并重新参与到生成树的计算中，这可能导致网络震荡。为了防止这种情况的发生，通常会在这些端口上启用BPDU保护功能，一旦检测到BPDU，端口就会被block，防止其参与STP计算。