RSTP 提供了哪种新的端口角色?
RSTP 提供了哪种新的端口角色?
A.禁用 B. 启用 C. 丢弃 D. 转发
我的答案：C
（ 在 RSTP 中，使用的端口角色包括丢弃、学习和转发。 802.1 d 和 RSTP 之间的差别在于丢弃角色。）
拓展学习一
RSTP端口角色和拓扑结构
RSTP通过分配端口角色和学习动态拓扑结构提供快速生成树收敛。RSTP依赖802.1D STP选举具有最高优先权(优先权数字最小的那个)的交换机担当"根网桥"。RSTP根据端口在活动拓扑中的作用，定义了5种端口角色(STP只有3种角色)：禁用端口(Disabled Port)、根端口(Root Port)、指定端口(Designated Port)、为支持RSTP的快速特性规定的替代端口(Alternate Port)和备份端口(Backup Port)。具体如下：
根端口(Root Port)：这是STP中就有的一种端口角色。当交换机转发包到根网桥时，"根端口"可以提供最小的路径开销(Path Cost)。
指定端口(Designated Port)：这也是STP中就有的一种端口角色。该类端口连接到指定的交换机，在从该交换机上转发来自LAN中的包到"根网桥"时，该端口可以提供最小的路径开销。通过指定交换机与LAN连接的端口称之为"指定端口"。与STP一样，每个网段内必须有一个指定端口。"根网桥"上的端口都是"指定端口"，但非根网帮中也可以有指定端口，这与STP中的"指定端口"是一样的。
替代端口(Alternate Port)：这是RSTP特有的一种端口角色。该类端口为当前"根端口"到"根网桥"提供一条替代路径。
备份端口(Backup Port)：这是RSTP特有的一种端口角色。该类端口为"指定端口"到达生成树叶提供一条备份路径。"备份端口"仅当两个端口在一个由一个点对点链路组成的环路上连接时，或者当交换机有两个或多个到达共享LAN网段的连接时可以存在。
禁用端口(Disabled Port)：这也是STP中就有的一种端口角色。该类端口在生成树操作中没有担当任何角色，不参与RSTP运算。
一个具有根或指定角色的端口是包括在活跃拓扑结构中的，而一个具有交替或备份角色的端口是不在活跃拓扑结构之中的。
在一个有一致端口角色的稳定拓扑结构中，RSTP会确保根和指定端口立即转变为转发状态，而同时交替和备份端口总是处于丢弃状态(相当于802.1D中的阻塞状态)。端口状态控制了转发和学习进程的控制。表9-1提供了802.1D STP和RSTP所包含的端口状态比较。
《STP和RSTP所包含的端口状态比较》
运作情形 |
STP端口状态 端口状态） |
RSTP端口状态 端口状态） |
是否包括在活跃 |
Enabled（启用） |
Blocking（阻塞） |
Discarding（丢弃） |
No |
Enabled（启用） |
Listening（侦听） |
Discarding（丢弃） |
No |
Enabled（启用） |
Learning（学习） |
Learning（学习） |
Yes |
Enabled（启用） |
Forwarding（转发） |
Forwarding（转发） |
Yes |
Disabled（禁止） |
Disabled（禁用） |
Discarding（丢弃） |
No |
由以上可以看出，RSTP只有3种端口状态：Discarding(丢弃)、Leaning(学习)和Forwarding(转发)，它把STP中的Blocking(阻塞)、Listening(侦听)和Disabled(禁用)统一用一种状态--Discarding(丢弃)替代。这样一来的好处就是一个端口从初始状态转变为转发状态只需要一个转发延时周期时间，也就是从学习状态到转发状态所需等待的时间。在活跃拓扑结构中，只有"学习"和"转发"这两种状态的端口。
拓展学习二
理解RSTP RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议)是在IEEE 802.1W标准中定义的，是基于IEEE 802.1D的STP技术而提出的。它解决的就是STP技术中网络收敛速度不够快的不足。但基本工作原理与STP还是基本一样的，只是在端口角色和状态定 义上有所改变，以便加速网络收敛速度。 9.5.1 RSTP概述 RSTP与前面介绍的STP类似，是通过快速生成树算法在交换网络中阻断部分冗余路径，建立起无环路的树状网络R
理解RSTP
RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议)是在IEEE 802.1W标准中定义的，是基于IEEE 802.1D的STP技术而提出的。它解决的就是STP技术中网络收敛速度不够快的不足。但基本工作原理与STP还是基本一样的，只是在端口角色和状态定 义上有所改变，以便加速网络收敛速度。
RSTP概述
RSTP与前面介绍的STP类似，是通过快速生成树算法在交换网络中阻断部分冗余路径，建立起无环路的树状网络RSTP所采用的快速生成树算法与生 成树算法一样，也是一个分布式算法。RSTP运行在一个桥接网络中的所有网桥(或者交换机)上，负责为该桥接网络计算出简单连通的树形活跃拓扑结构 (Active Topology)。计算时也是先选择一个网桥作为树根(即"根网桥")，同时为所有网桥的所有端口指定角色。
与STP相比，RSTP算法基本和IEEE 802.1D标准中定义的STP算法一致，唯一不同的是RSTP解决了STP算法对任何端口只要从Blocking(阻塞)状态迁移到 Forwarding(转发)状态必须经过2倍Forward-Delay(包括由侦听状态到学习状态的等待时间和由学习状态到转发状态的等待时间)时间 的缺点。它利用点对点连接，针对各种端口在拓扑结构中角色的不同，对某些端口实现了从Blocking状态到Forwarding状态的瞬间迁移或快速迁 移，提供快速地生成树收敛，可以少于1秒的时间内重新配置生成树(在802.1D生成树中默认是50秒)。
RSTP在STP基础上做了以下3个重要改进(也是RSTP的主要优势)，使得收敛速度快得多(最快1秒以内)。
(1)为"根端口"和"指定端口"设置了快速切换用的"替换端口"(Alternate Port)和"备份端口"(Backup Port)两种角色。当"根端口"和"指定端口"失效时，"替换端口"和"备份端口"就会无时延地进入转发状态。有关RSTP的端口状态将在下节具体介 绍。
(2)在只连接了两个交换端口的点对点链路中，"指定端口"只需与下级网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发状态。但如果是连接了三个以上网桥的 共享链路，下级网桥是不会响应上级"指定端口"发出的握手请求的，也只能像STP一样等待两倍"Forward Delay"时间才能进入转发状态。
(3)把直接与终端相连而不是与其他网桥相连的端口定义为"边缘端口"(Edge Port)。"边缘端口"可以直接进入转发状态，不需要任何延时。但由于网桥无法知道端口是否是直接与终端相连，所以需要人工配置。
由上可见，RSTP协议相对于STP协议的改进主要体现在端口状态上。为了支持这些改进，BPDU的格式做了一些修改，但RSTP协议仍然向下兼容 STP协议，可以混合组网。虽然如此，RSTP和STP一样同属于单生成树SST(Single Spanning-Tree)，所以它仍具有它自身的以下不足：
(1)由于整个交换网络只有一棵生成树，在网络规模比较大的时候会导致较长的收敛时间，拓扑改变的影响面也较大。
(2)在网络结构不对称的时候，单生成树就会影响网络的连通性。
(3)当链路被阻塞后将不承载任何流量，造成了带宽的极大浪费，这在环形城域网的情况下比较明显。
这些缺陷都是单生成树SST无法克服的，于是支持VLAN的多生成树(MST)协议出现了。
RSTP端口角色和拓扑结构
RSTP通过分配端口角色和学习动态拓扑结构提供快速生成树收敛。RSTP依赖802.1D STP选举具有最高优先权(优先权数字最小的那个)的交换机担当"根网桥"。RSTP根据端口在活动拓扑中的作用，定义了5种端口角色(STP只有3种角 色)：禁用端口(Disabled Port)、根端口(Root Port)、指定端口(Designated Port)、为支持RSTP的快速特性规定的替代端口(Alternate Port)和备份端口(Backup Port)。具体如下：
根端口(Root Port)：这是STP中就有的一种端口角色。当交换机转发包到根网桥时，"根端口"可以提供最小的路径开销(Path Cost)。
指定端口(Designated Port)：这也是STP中就有的一种端口角色。该类端口连接到指定的交换机，在从该交换机上转发来自LAN中的包到"根网桥"时，该端口可以提供最小的 路径开销。通过指定交换机与LAN连接的端口称之为"指定端口"。与STP一样，每个网段内必须有一个指定端口。"根网桥"上的端口都是"指定端口"，但 非根网帮中也可以有指定端口，这与STP中的"指定端口"是一样的。
替代端口(Alternate Port)：这是RSTP特有的一种端口角色。该类端口为当前"根端口"到"根网桥"提供一条替代路径。
备份端口(Backup Port)：这是RSTP特有的一种端口角色。该类端口为"指定端口"到达生成树叶提供一条备份路径。"备份端口"仅当两个端口在一个由一个点对点链路组成的环路上连接时，或者当交换机有两个或多个到达共享LAN网段的连接时可以存在。
禁用端口(Disabled Port)：这也是STP中就有的一种端口角色。该类端口在生成树操作中没有担当任何角色，不参与RSTP运算。
一个具有根或指定角色的端口是包括在活跃拓扑结构中的，而一个具有交替或备份角色的端口是不在活跃拓扑结构之中的。
在一个有一致端口角色的稳定拓扑结构中，RSTP会确保根和指定端口立即转变为转发状态，而同时交替和备份端口总是处于丢弃状态(相当于 802.1D中的阻塞状态)。端口状态控制了转发和学习进程的控制。表9-1提供了802.1D STP和RSTP所包含的端口状态比较。
《STP和RSTP所包含的端口状态比较》
运作情形 |
STP端口状态 端口状态） |
RSTP端口状态 端口状态） |
是否包括在活跃 |
Enabled（启用） |
Blocking（阻塞） |
Discarding（丢弃） |
No |
Enabled（启用） |
Listening（侦听） |
Discarding（丢弃） |
No |
Enabled（启用） |
Learning（学习） |
Learning（学习） |
Yes |
Enabled（启用） |
Forwarding（转发） |
Forwarding（转发） |
Yes |
Disabled（禁止） |
Disabled（禁用） |
Discarding（丢弃） |
No |
由以上可以看出，RSTP只有3种端口状态：Discarding(丢弃)、Leaning(学习)和Forwarding(转发)，它把STP中 的Blocking(阻塞)、Listening(侦听)和Disabled(禁用)统一用一种状态--Discarding(丢弃)替代。这样一来的好 处就是一个端口从初始状态转变为转发状态只需要一个转发延时周期时间，也就是从学习状态到转发状态所需等待的时间。在活跃拓扑结构中，只有"学习"和"转 发"这两种状态的端口。