STP(Spanning Tree Protocol)能够克服冗余网络中透明桥接的问题。它旨在确保网络中没有环路,设备发现拓扑中的环路后,将阻断一个或多个冗余端口,以消除环路,如果发生某条链路失效的情况,那么网桥就会将接口从阻塞状态过渡到转发状态。
快速生成树协议(RSTP)能够显著加快重新计算生成树的速度,RSTP不仅定义了其它端口角色:替代端口、备份端口,而且还定义了三种端 口状态:丢弃状态、学习状态和转发状态。
MST(多生成树),将RSTP算法扩展到多个生成树。MST的主要目的是降低与网络的物理拓扑相匹配的生成树实例的总数,进而可以降低交换机的CPU周 期。发挥了单生成树的优点,减少网络设备的消耗,并且可以拥有多个生成树,通过实例来实现的。
CST(公共生成树),本质上是整个桥接网络的一个生成树实例,而与VLAN的编号无关。大多数网络不需要太多的拓扑,通过映射几个VLAN,将可以降 低生成树实例的数目。 MST实例必须能够至少处理一个IST(内部生成树)实例,IST实例接收并且向CST实例发送BPDU,IST实例能够将整个MST区域表示为到达外部世界的CST 虚拟网桥。
STP
国际标准是802.1d,它的收敛通过两种BPDU。一种是配置BPDU只能由根网桥发送的,用于通知其他交换机拓扑已经发生变更;另一种是TCN BPDU是由发现拓扑变更的交换机发送的,用来通知根网桥拓扑发生变更。而且根网桥在收到TCN BPDU后才会通知其他交换机拓扑发生变化需要重新收敛,收敛速度慢。
RSTP
国家标准是802.1w,是STP的改进协议,改进后可以缩短生成树的收敛时间STP与RSTP向下兼容,只能单生成树的实例,在stp的基础上主要做了四点改进:
(1)当旧的根端口进入阻塞状态时,以前的替代端口(阻塞端口)在新拓扑中成为根端口后可以立即进入转发状态;
(2)备份端口(BackupPort):指定端口的备份,当一个网桥有两个端口都连在一个LAN上,那么高优先级的端口为DesignatedPort,低优先级的端口为Backup Port,当指定端口出现故障之后,备份端口立即变为指定端口,处于转发状态;
(3)P/A机制:指定端口可以通过与相连的网桥进行一次握手,快速进入转发状态
a、当一个网桥的指定端口处于丢弃或学习状态时,由这个端口发送的BPDU报文的Proposal位被置位;
b、当对端网桥收到Proposal位被置位的BPDU时,(接受的端口如果是阻塞端口和边缘端口不处理此BPDU)如果是根端口的话,此根端口产生同步(将此网桥的其它指定端口阻塞,将此根端口立即变为转发状态);
c、此网桥发送agreement置位的BPDU,上游网桥收到此BPDU之后立即将自己的指定端口变为转发状态。
(4)网络边缘的端口,即直接与终端相连,而不是和其他网桥相连的端口可以直接进入转发状态,不需要任何等待时延。
MSTP
是一种支持多实例的生成树协议,用于交换网络的快速收敛。MSTP可以将具有相同转发路径的VLAN映射到一个生成树中,这样可以多个vlan对应一个生成树,无需每个VLAN一个生成树,通过vlan与实例的不同映射来实现vlan之间的负载均衡。利用RSTP算法为每个生成树提供快速收敛.
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