STP和RSTP对比 - 爱码网

（1）协议标准：STP：802.1D RSTP：802.1W
（2）端口角色：STP：RP、DP、AP（非根非指定端口） RSTP：RP、DP、AP（预备端口）、BP（备份端口）
- BP端口的作用是什么？为什么要这样设计？
  - 作为DP端口的备份，为了明确端口角色，将AP端口作为RP端口区分开来；
- 选举BP端口的条件有哪些？
  - 收到的BPDU中发送者桥ID是本身的桥ID，并且比较优时，将本端端口设置为BP端口
- BP端口如何成为DP端口？
  - 当BP端口在18s内未收到DP发出的BPDU报文时，BP成为DP端口。（默认max age为20S，但是现在华为不在使用max age作为端口失效的时间，只作为BPDU老化时间）
  - STP中端口的协议报文超时时间为：hello timer out = hello time * 3 * timer factor。
  - 缺省情况下hello time为2秒，timer factor为3。
（3）报文格式不同
- STP：flags字段只使用了第一个和最后一各bit ，TC和TCA
- RSTP：全部用到，但TCA位的使用只是为了兼容STP， 3、4位是用于表明本端端口角色，5、6位用来表示本端端口的状态，2、7位用于P/A机制
（4）拓扑改变机制不同
- STP如何发现拓扑改变：当端口up/down、BPDU老化计时器到期，都属于拓扑变化；
- RSTP如何发现拓扑改变：当一个非边缘端口进入forwarding时，拓扑改变,为什么端口up/down不会呢？因为在某些场景，当你端口down掉后，mac地址也被删除，目的Mac为这个mac的帧就会被泛洪，导致带宽的浪费
- STP机制：
  - 由拓扑发生改变交换机朝着对方DP端口泛洪TCN BPDU报文，上游交换机回复TCA BPDU报文之后继续朝着DP端口泛洪，直到根桥交换机为止；
  - 根桥交换机回复TCA BPDU报文后，泛洪TC BPDU报文，2s一个，泛洪35s，当交换机收到之后，刷新mac地址表的操作；
- RSTP机制：
  - 由拓扑发生改变交换机直接泛洪TC BPDU报文，泛洪2个，间隔2s，
  - 当交换机收到之后，刷新mac地址表的操作；
（5）保护机制
- STP无保护机制
- RSTP保护机制
  - 1、BPDU保护：
    - 在全局下开启，针对边缘端口的一种优化措施；
    - 当边缘端口收到BPDU时，端口会直接进入error-down状态，同时产生告警日志；
    - 作用：防止交换机非法接入；
  - 2、根保护：
    - 在DP端口下开启，防止抢占根桥的保护机制；
    - 当DP端口收到BPDU，比本端端口的BPDU更优时，进入discarding状态；
    - 当30s内未收到BPDU时，恢复成转发状态；
  - 3、环路保护:
    - 在RP或者AP端口下开启，但是只有RP端口会生效；
    - 当RP端口在18s未收到BPDU报文，则进入discarding状态；
    - 当RP端口收到BPDU报文时，则恢复成forwarding状态。
    - 缺陷：当RP接口的链路因为发生拥塞而无法将BPDU发送至RP端口，导致RP18S内未收到BPDU，此时RSTP认为该RPdown了，于是将AP立刻转为RP进入forwarding状态，此时流量就会从新RP进来，此时就没有阻塞端口了，便形成了环路，开启环路保护后，原RP18s未收到BPDU会进入discarding状态，当原RP收到BPDU则恢复成forwarding状态，这会导致链路切换频繁，数据丢包严重，但是能保证网络不出现环路；
  - 4、防TC-BPDU报文保护机制：
    - 在全局下配置；
    - 用于防止网络中出现大量TC-BPDU报文从而使设备的开销增大。
    - 机制：在单位时间内，只会处理阀值内的TC-BPDU报文，时间到期后再统一处理一次，超出阀值的TC-BPDU报文则直接丢弃。
（6）端口状态
- STP为五种:disable、blocking、learning、listening、forwarding，RSTP为三种:discarding、listening、forwarding
（7）对链路类型的要求
- STP对链路类型没有要求，而RSTP则有，RSTP很多快速收敛机制都必须工作在p2p全双工场景下，如果不是p2p，RSTP就会使用STP的慢收敛机制。
- DP端口能否快速切换到转发状态依赖于端口是不是p2p全双工，不是的话发出的BPDU不会将A置位，若对方端口是RP，不会回应Agreement BPDU
- P/A机制仅在p2p直连全双工下使用
（8）收敛速度不同
- STP收敛一般在30-50秒，RSTP使用P/A机制速度更快
- 在RSTP中，RP端口消失时，AP端口立即成为RP端口并进入转发状态
- DP端口主动进行P/A机制进入转发状态
- 18秒未收到BPDU或者收到次优BPDU的端口立即重新计算
共有的缺陷
- 1、链路资源利用率低，无法负载分担
- 2、容易出现二层次优路径；
- 3、容易造成部分vlan路径不通；