stp,rstp,mstp的区别

标题一. STP：生成树协议

STP 的基本概念： STP （Spanning Tree Protocol）是 IEEE 802.1D 定义的一种避免环路的协议。它的核心思想是通过阻塞部分冗余链路，使网络形成一个无环路的树形结构。

工作原理：

根桥选举： 通过比较桥 ID（Bridge ID），选择一个根桥（Root Bridge）。
**路径成本计算：**非根桥通过计算到达根桥的最短路径来确定自己的根端口（Root Port）。
指定端口选举： 每个非根桥的指定端口（Designated

Port）负责向下转发数据。
阻塞端口： 非指定端口进入阻塞状态，防止环路。

五种端口状态：

Disabled（禁用）：端口被关闭。
Blocking（阻塞）：阻止数据流通，只接收 BPDU
Listening（监听）：监听BPDU，但不学习 MAC 地址
Learning（学习）：学习 MAC 地址，但不转发数据
Forwarding（转发）：正常转发数据。

缺点：

收敛速度慢（30-50 秒）。
只支持单一 VLAN 的生成树，无法实现多 VLAN 优化。

二. RSTP：快速生成树协议

基本概念 ：RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）由 IEEE 802.1w 定义，是对 STP 的增强版。RSTP 通过优化端口状态转换，提高了网络的收敛速度，通常可以在 1-2 秒内完成收敛。

主要特点：

引入替代端口（Alternate Port）：作为备选路径，在根端口失效时迅速接替。
引入备份端口（Backup Port）：提供冗余连接，防止链路失效。
直接进入 Forwarding 状态：端口可以直接进入 Forwarding 状态，无需经过 Listening 和 Learning 阶段。

端口角色：

Root Port（根端口）：到达根桥的最优路径端口。
Designated Port（指定端口）：为下游设备提供转发服务的端口。
Alternate Port（替代端口）：备选路径，替代根端口。
Backup Port（备份端口）：备份指定端口，提供冗余。

优点：

收敛速度快（通常在 1 秒内完成）。
端口可以直接进入 Forwarding 状态，优化数据转发路径。

三. MSTP：多生成树协议

MSTP 的基本概念 ： MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）由 IEEE 802.1s 定义，可以将不同的 VLAN 绑定到不同的生成树实例中，实现多 VLAN 的负载均衡和环路防护。

MSTP 的关键特性：

MST 区域：多个交换机构成一个 MST 区域，共享相同的 MST 配置。
实例映射：将不同 VLAN 映射到不同 MST 实例（MSTI）。
多实例负载均衡：通过不同 MST 实例实现流量分担，提高带宽利用率

。

**MSTP 的三种生成树： **

CIST（Common and Internal Spanning Tree）：负责管理 MST 区域间的生成树。
MSTI（Multiple Spanning Tree Instances）：每个实例维护各自的生成树。
IST（Internal Spanning Tree）： MST 区域内部的默认生成树实例。

优点：

允许 VLAN 进行流量分担，优化带宽。
提供跨区域的生成树管理。

四. STP、RSTP 和 MSTP 的核心区别

五. 常见配置示例

STP 配置

bash 复制代码

# 启用 STP
[Switch] stp enable

RSTP 配置

bash 复制代码

# 启用 RSTP
[Switch] stp mode rstp

MSTP 配置`

bash 复制代码

# 启用 MSTP
[Switch] stp mode mstp
[Switch] stp region-configuration
[Switch-mst-region] region-name Network
[Switch-mst-region] revision-level 1
[Switch-mst-region] instance 1 vlan 10 20
[Switch-mst-region] active region-configuration

下面做出三种STP协议的不同场景

STP

bash 复制代码

[H3C]stp mode stp

bash 复制代码

display stp

bash 复制代码

display stp brief

PING测试然后阻塞一个端口

端口角色变化

15个丢包，每个大概2s，一共30s恢复正常

当端口重新启用会发生什么

又丢了15个包。30s重新进行端口角色变化，网络收敛

当电脑端口断掉又接上

也会进行网络收敛

所以Rstp能完美解决这个问题

RSTP

bash 复制代码

[H3C]stp mode Rstp

bash 复制代码

display stp

bash 复制代码

display stp brief

当down掉端口会发生什么

没有变化，pa机制，解决了网络收敛慢的问题

边缘端口

接口变成边缘端口，在终端写下这个命令

bash 复制代码

[H3C-GigabitEthernet1/0/1]stp edged-port

MSTP

对不同vlan流量进行负载均衡

bash 复制代码

<H3C>dis stp region-configuration

bash 复制代码

SW1
#
vlan 2 to 3
#
stp region-configuration
 region-name hzxdsg
 instance 2 vlan 2
 instance 3 vlan 3
 active region-configuration
#
 stp instance 2 root primary
 stp instance 3 root secondary
 stp global enable
#
interface GigabitEthernet1/0/1
 port link-mode bridge
 port link-type trunk
 port trunk permit vlan 1 to 3
 combo enable fiber
#
interface GigabitEthernet1/0/2
 port link-mode bridge
 port link-type trunk
 port trunk permit vlan 1 to 3
 combo enable fiber
 
#
interface GigabitEthernet1/0/48
 port link-mode bridge
 port link-type trunk
 port trunk permit vlan 1 to 3
 combo enable fiber

#

```bash

bash 复制代码

SW3-SW4
#
interface GigabitEthernet1/0/1
 port link-mode bridge
 port access vlan 2
 combo enable fiber
 stp edged-port

SW2-SW4类似配置

bash 复制代码

DIS STP root--查看跟端口

bash 复制代码

dis stp brief

bash 复制代码

 stp instance 2 root primary

PC1 ping PC2---47号端口有数据包，48号没有

但把接口vlan变为3

就走的另外一条流量路径

当把48号端口down，流量会跑到47号端口

当四台设备 region-name名字不同时，会出现master状态，出现多域状态

修改同意就恢复了