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新一代交换技术 构建全新生成树( 二 )

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快速融合概述
如前所述 ， RSTP 旨在尽快地将根端口和指定端口转成转发状态 ， 以及将替代和备份端口转成阻塞状态 。为防止生成转发环路 ， RSTP在网桥间采用了明确的"握手"功能 ， 以确保端口作用在网络中分配的一致性 。
　
图2
图2介绍了将端口转换成转发前达成的协定/建议握手 。当链接激活时 ， "P1"和"P2"都成为处于放弃状态的指定端口 。
在这种情况下 ， "P1"将向交换机A发送一个建议BPDU 。收到新BPDU后 ， 交换机A将确认根交换机有较优根成本 。因为BPDU包含较高的根优先级 ， 交换机A在将新的根端口"P2"转入转发状态前 ， 会先启动同步机制 。假如一个端口处于阻塞状态或是一个边缘端口(位于网桥LAN边缘或连接到终端工作站) ， 该端口与根信息同步 。
端口3("P3")已满足上述要求 ， 因为它已经是阻塞的 。因此 ， 不会对该端口采取任何行动 。但是 ， "P4"是一种指定端口 ， 需要阻塞 。一旦交换机A上的所有接口处于同步状态 ， "P2"就会承认从前从根接收的建议 ， 并可以安全地转入转发状态 。在收到交换机A的认可后 ， 根交换机将立即将"P1"转入转发 。建议/协定信息的类似传送波将从"P4"传播至网络枝叶部分 。
由于这种握手机制不依靠计时器 ， 因此它可以快速地传播至网络边缘 ， 并在拓扑结构变更后迅速恢复连接 。假如协定并未复制建议信息 ， 端口会转换成802.1D模式 ， 并通过传统听学顺序转入转发状态 。需要说明的是 ， 802.1w协议只适用于点到点链接 。在媒体共享的情况下 ， 802.1w协议将转换成802.1D运行 。
多生成树协议
在Cisco MISTP[多实例生成树协议]的推动下 ， MST通过将一些基于VLAN的生成树汇聚入不同的实例 ， 并且每实例只运行一个(快速)生成树 ， 从而改进了RSTP的可扩展性 。为确定VLAN实例的相关性 ， 802.1s引入了MST区域概念 。每台运行MST的交换机都拥有单一配置 ， 包括一个字母数字式配置名、一个配置修订号和一个4096部件表 ， 它与潜在支持某个实例的各4096 VLAN相关联 。作为公共MST区域的一部分 ， 一组交换机必须共享相同的配置属性 。重要的是请记住 ， 配置属性不同的交换机会被视为位于不同的区域 。
为确保一致的VLAN实例映射 ， 协议需要识别区域的边界 。因此 ， 区域的特征都包括在BPDU中 。交换机必须了解它们是否像邻居一样位于同一区域 ， 因此会发送一份VLAN实例映射表摘要 ， 以及修订号和名称 。当交换机接收到BPDU后 ， 它会提取摘要 ， 并将其与自身的计算结果进行比较 。为避免出现生成树环路 ， 假如两台交换机在BPDU中所接收的参数不一致 ， 负责接收BPDU的端口就会被公布为边界端口 。
IEEE 802.1s引入了IST(内部生成树)概念和MST实例 。IST是一种RSTP实例 ， 它扩展了MST区域内的802.1D单一生成树 。IST连接所有MST网桥 ， 并从边界端口发出、作为贯穿整个网桥域的虚拟网桥 。MST实例(MSTI)是一种仅存在于区域内部的RSTP实例 。它可以缺省运行RSTP ， 无须额外配置 。不同于IST的是 ， MSTI在区域外既不与BPDU交互 ， 也不发送BPDU 。MST可以与传统和PVST 交换机互操作 。思科实施定义了16种实例：一个IST(实例0)和15个MSTI ， 而802.1s则支持一个IST和63个MSTI 。
与传统生成树的互操作性
RSTP和MSTP都能够与传统生成树协议互操作 。但是 ， 当与传统网桥交互时 ， 802.1w的快速融合优势就会失去 。
为保留与基于802.1D网桥的向后兼容性 ， IEEE 802.1s网桥在其端口上接听802.1D格式的BPDU 。假如收到了802.1D BPDU ， 端口会采用标准802.1D行为 ， 以确保兼容性 。例如 ， 在图3中 ， 交换机A上的"P4"一旦在至少两倍的"hello time"中检测到PVSTBPDU ， 它就会发送PVSTBPDU 。要说明的是 ， 假如PVST 网桥从网络中删除后 ， 交换机A就无法发现拓扑结构变更 ， 需要人工重启协议移植 。

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