为什么要提出STP的优化问题？
本文出自 51CTO.COM技术博客
简单的STP配置虽然可以工作，但可能存在一个突出的问题：收敛时间过长，有时候在全网收敛时间可能超过1分钟以上。所以STP在发展过程中也不断在优化，以提升其工作效率。
●PortFast, UplinkFast和BackboneFast
这些都是Cisco提出来的特别针对STP问题的解决方案，具体如下：
1）PortFast 使用环境：在接入（access）端口上使用
优化方法：一旦该端口物理上能工作，立即将其置为“转发”状态
配置命令：spanning-tree portfast (interface subcommand)，spanning-tree portfast default (global)
2）UplinkFast 使用环境：在包含多条上行线路的接入层交换机上使用
优化方法：当一个根端口（RP）失去连接时，立即用另一个RP替换，并 可立即转发流量，在所有交换机的CAM中触发更新。
配置命令：spanning-tree uplinkfast [max-update-rate rate] (global)
3）BackboneFast 使用环境：主要在网络骨干上用来侦测间接的连接失败
优化方法：当RP停止接收Hello时，不需要等待Maxage时间，而是直接 查询与RP相连的交换机（使用RLQ BPDU）。
配置命令：spanning-tree backbonefast (global)
●快速生成树协议
IEEE 802.1w快速生成树协议（RSTP）对802.1d标准的提升：加速STP收敛。为了实现这个目的，RSTP定义了与STP所不同的BPDU，定义了新的端口状态以及新的端口角色，同时它还能与STP兼容。具体如下：
1）RP反应速度：只等待3个Hello（STP是10个）
2）可由丢弃状态（代替了STP的阻塞状态）直接转换到学习状态，而不需要STP的监听状态
3）Cisco的PortFast、UplinkFast和BackboneFast功能的标准化
4）如果一个交换机有多个端口连接到同一共享LAN段，可以允许备份的DP
RSTP有效利用了交换网络的拓扑结构，因而可以加速收敛。RSTP定义了三种链路类型：
1）点对点：交换机间的连接
2）共享：交换机到hub的连接
3）边：交换机到用户设备的连接
对于边链路类型的处理方式，与前面所述的ProtFast类似（配置也一样）。对于点对点链路，RSTP直接向相邻交换机查询状态，这与BackboneFast类似，只不过这里使用的是IEEE的标准消息罢了。
RSTP和STP端口状态比较：
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管理状态 |
STP状态（802.1d） |
RSTP状态（802.1w） |
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不可用状态 |
屏蔽（Disabled） |
丢弃（Discarding） |
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可用状态 |
阻塞（Blocking） |
丢弃（Discarding） |
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可用状态 |
监听（Listening） |
丢弃（Discarding） |
|
可用状态 |
学习（Learning） |
学习（Learning） |
|
可用状态 |
转发（Forwarding） |
转发（Forwarding） |
在RSTP中，丢弃状态意味着该端口既不转发帧，也不接收帧，也不学习源MAC地址，而不管其什么原因造成。RSTP不再需要监听状态，因为它是动态查询邻接交换机，这就已经保证其收敛的时候不会产生环。
与STP类似，RSTP使用端口角色（port role）来表示端口是RP还是DP。除了这两个角色之外，RSTP还引入了一些新的角色，如下表所示：
|
RSTP角色 |
描述 |
|
根端口 |
与STP同 |
|
指定端口 |
与STP同 |
|
可替端口 |
类似于UplinkFast，可替换的根端口 |
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备份端口 |
可替换的指定端口 |
设置RSTP的命令：spanning-tree mode rapid-pvst (global)，也可以使用802.1s MST（使用的也是802.1w RSTP）
●快速Per VLAN增值生成树（RPVST+）
RSTP与PVST+的组合，结合了两者的优点，与MSTP和PVST+兼容。
配置方法：在接口上，输入spanning-tree link-type point-to-point命令
