STP--的重新收敛+配置+RSTP+MSTP

一、STP 重新收敛机制

1. 重新收敛定义

当网络拓扑发生变化（如链路故障、设备故障）时，STP 通过重新选举角色、激活阻塞端口，恢复无环拓扑的过程。

2. 不同故障场景的收敛时间与流程

场景 1：根桥故障

• 现象：根桥设备失效，停止发送 BPDU。
• 收敛流程：
  1. 非根桥等待 Max Age（20 秒） 超时，判定根桥故障。
  2. 非根桥间互相发送 BPDU，重新选举新根桥。
  3. 新根端口 / 指定端口需经过 2×Forward Delay（30 秒） 进入转发状态。
• 总耗时：约 50 秒（20 秒 Max Age + 30 秒状态切换）。

场景 2：根桥直连链路故障

• 现象：非根桥的根端口链路故障，但可通过其他端口接收根桥 BPDU。
• 收敛流程：
  1. 设备检测到根端口故障，激活阻塞的备用端口（替代端口）。
  2. 备用端口直接从 阻塞状态→侦听状态→学习状态→转发状态，跳过 Max Age 等待。
• 总耗时：约 30 秒（2×Forward Delay）。

场景 3：根桥非直连链路故障

• 现象：非根桥的根端口链路故障，且无法通过其他端口接收根桥 BPDU。
• 收敛流程：
  1. 设备等待 Max Age（20 秒） 超时，判定与根桥通信中断。
  2. 触发根桥重新选举，流程同场景 1。
• 总耗时：约 50 秒（同根桥故障）。

二、STP 配置命令详解

1. 基础配置

启用 / 禁用 STP：

[Huawei] stp enable          # 全局启用 STP（华为低端默认开启）
[Huawei] undo stp enable      # 全局禁用 STP
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] undo stp enable  # 接口级禁用 STP（如三层接口）

设置 STP 协议模式：

[Huawei] stp mode { stp | rstp | mstp }  # 切换协议模式（默认 MSTP）

2. 根桥选举配置

手动指定根桥与备份根桥：

[Huawei] stp root primary       # 配置为根桥（优先级自动设为 0）
[Huawei] stp root secondary     # 配置为备份根桥（优先级自动设为 4096）

自定义桥优先级：

[Huawei] stp priority <0-61440>  # 优先级必须为 4096 的倍数（默认 32768）

3. 状态查看与验证

查看简要状态：

 display stp brief
# 关键字段：Role（ROOT/DP/ALTE（替代端口）/BACK（备份端口））、STP State（转发/阻塞等）

查看详细信息：

 display stp
# 输出包含根桥 ID、根路径开销、端口状态、TC 事件计数等

三、RSTP（快速生成树协议）

1. 核心改进点

2. 新增端口角色

• 替代端口（Alternate Port）：
  • 作用：作为根端口的备份，因收到其他网桥的 BPDU 而被阻塞。
  • 切换条件：根端口故障时，直接切换为根端口，无需经过 Listening/Learning 状态。
• 备份端口（Backup Port）：
  • 作用：作为指定端口的备份，因收到自身发送的 BPDU 而被阻塞。
  • 切换条件：指定端口故障时，直接切换为指定端口，快速恢复转发。

3. 快速收敛机制

• 边缘端口（Edge Port）：
  • 配置为边缘端口的接口（如连接终端的端口）直接进入 Forwarding 状态，不参与生成树计算。
  • 命令：[Huawei-GigabitEthernet0/0/1] stp edged-port enable。
• Proposal/Agreement 机制：
  • 指定端口与下游网桥通过握手确认，快速同步端口状态，避免临时环路。

MSTP（多生成树协议）

1. 核心概念

• 实例（Instance）：
  • 将多个 VLAN 映射到同一个生成树实例（12 位二进制，范围 0-4095），每个实例独立计算生成树。
  • 默认实例 0（CIST，公共生成树）：包含所有未手动映射的 VLAN。
• MST 区域（Region）：
  • 一组配置相同的 MSTP 设备，需满足：
    • 区域名称（Region Name） 相同。
    • 修订级别（Revision Level） 相同。
    • VLAN 到实例的映射关系 一致。

2. 单区域 MSTP 配置步骤

全局启用 MSTP：

[Huawei] stp enable
[Huawei] stp mode mstp  # 切换至 MSTP 模式（默认即为 MSTP）

进入 MST 区域配置模式:

[Huawei] stp region-configuration

配置区域参数：

[Huawei-mst-region] region-name <名称>  # 如 "Huawei_Region"（区分大小写）
[Huawei-mst-region] revision-level <1-65535>  # 修订级别（多区域需一致，单区域可默认）

映射 VLAN 到实例：

[Huawei-mst-region] instance <实例号> vlan 
# 示例：将 VLAN 1-10 映射到实例 1，VLAN 11-20 映射到实例 2
instance 1 vlan 1 to 10
instance 2 vlan 11 to 20

激活配置：

[Huawei-mst-region] active region-configuration

指定实例根桥：

[Huawei] stp instance <实例号> root primary  # 主根桥（优先级自动设为 0）
[Huawei] stp instance <实例号> root secondary  # 备份根桥（优先级自动设为 4096）

3. 配置验证命令

查看 MST 区域配置：

[Huawei] display stp region-configuration

查看实例与 VLAN 映射：

[Huawei] display stp instance <实例号> brief

总结

• STP：基础防环协议，收敛慢，适用于小型简单网络。
• RSTP：通过替代 / 备份端口、P/A 机制等优化收敛速度，适用于中大型网络。
• MSTP：支持多实例，解决 VLAN 间链路利用率问题，适合复杂多层交换网络。
• 配置原则：根据网络规模选择协议，优先使用 RSTP/MSTP；合理规划根桥和实例，结合边缘端口与 BPDU 保护提升稳定性。