摘要：
为加速网络融合并解决与生成树和虚拟 LAN （ VLAN ）交互相关的地址可扩展性限制的问题， IEEE 开发了在 802.1w 中定义的快速生成树协议（ RSTP ）和在 802.1s 中定义的多生成树协议（ MST ）。这篇由思科的 Chiara Regale 撰写的文章介绍了 IEEE 802.1w 和 802.1s 的主要特性，讨论了与传统生成树协议的互操作性， 并提供了一些协议移植准则。

关键词：
网桥协议数据单元（ BPDU ），思科多实例生成树协议（ MISTP ）， IEEE 802.1D ， IEEE 802.1s ， IEEE 802.1w ，多生成树协议（ MST ），快速生成树协议（ RSTP ），生成树协议（ STP ）， VLAN

深入阅读

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• 配置生成树
• 了解快速生成树协议 802.1w
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功能强大、可靠的网络需要有效地传输流量，提供冗余和故障快速恢复功能。在第二层网络中，路由协议不可用，生成树协议通过从网格化物理拓扑结构而构建一个无环路逻辑转发拓扑结构，提供了冗余连接，消除了数据流量环路的威胁。原始生成树协议 IEEE 802.1D 通常在 50 秒内就可以恢复一个链接故障 [ 融合时间 = （ 2xForward_Delay ） +Max_Age] 。当设计此协议时，这种停机还是可接受的，但是当前的关键任务应用（如语音和视频）却要求更快速的网络融合。

为加速网络融合并解决与生成树和虚拟 LAN （ VLAN ）交互相关的地址可扩展性限制的问题， IEEE 委员会开发了两种新标准：在 IEEE 802.1w 中定义的快速生成树协议（ RSTP ）和在 IEEE 802.1s 中定义的多生成树协议（ MST ）。

本文介绍了 802.1w 和 802.1s 的主要特性、与传统生成树协议的互操作性，并提供了一些协议移植准则建议。

IEEE 802.1w 快速生成树协议

IEEE 意识到原始 802.1D 生成树协议的融合特性与现代化的交换网络和应用相比是有差距的，为此设计了一种全新的 802.1w 快速生成树协议（ RSTP ），以解决 802.1D 的融合问题。 IEEE 802.1w RSTP 的特点是将许多思科增值生成树扩展特性融入原始 802.1D 中，如 Portfast 、 Uplinkfast 和 Backbonefast 。（浏览这些思科特性的 具体信息 ）通过利用一种主动的网桥到网桥握手机制取代 802.1D 根网桥中定义的计时器功能， IEEE 802.1w 协议提供了交换机（网桥）、交换机端口（网桥端口）或整个 LAN 的快速故障恢复功能。通过将生成树“ hello ”作为本地链接保留的标志， RSTP 改变了拓扑结构的保留方式。这种做法使原始 802.1D fwd-delay 和 max-age 计时器主要成为冗余设备，目前主要用于备份，以保持协议的正常运营。

除了下面章节中列举的新概念外， RSTP 引入了新的 BPDU 处理和新的拓扑结构变更机制。每个网桥每次“ hello time ”都会生成 BPDU ，即使它不从根网桥接收时也是如此。 BPDU 起着网桥间保留信息的作用。如果一个网桥未能从相邻网桥收到 BPDU ，它就会认为已与该网桥失去连接，从而实现更快速的故障检测和融合。

在 RSTP 中，拓扑结构变更只在非边缘端口转入转发状态时发生。丢失连接——例如端口转入阻塞状态，不会像 802.1D 一样引起拓扑结构变更。 802.1w 的拓扑结构变更通知（ TCN ）功能不同于 802.1D ，它减少了数据的溢流。在 802.1D 中， TCN 被单播至根网桥，然后组播至所有网桥。 802.1D TCN 的接收使网桥将转发表中的所有内容快速失效，而无论网桥转发拓扑结构是否受到影响。相形之下， RSTP 则通过明确地告知网桥，溢出除了经由 TCN 接收端口了解到的内容外的所有内容，优化了该流程。 TCN 行为的这一改变极大地降低了拓扑结构变更过程中， MAC 地址的溢出量。