Snabbspanningsträdprotokoll (RSTP)

RSTP-definition

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) är ett nätverksprotokoll som används för att förhindra loopar i Ethernet-nätverk genom att tillhandahålla en redundant länk medan andra blockeras. Det är en utveckling av det ursprungliga Spanning Tree Protocol (STP) och reagerar på topologiska förändringar mycket snabbare än STP, vilket minskar tiden för nätverkkonvergens.

Hur RSTP fungerar

RSTP fungerar genom att utse en enda "root bridge" i nätverket, där alla andra switchar bestämmer den kortaste vägen till denna root bridge. Det identifierar och inaktiverar sedan redundanta vägar för att förhindra bildandet av loopar, vilket säkerställer en logisk topologi utan nätverksförsämring. RSTP uppnår snabb konvergens genom att upptäcka topologiska förändringar och snabbt beräkna om nätverkstopologin, vilket minskar driftstopp och förbättrar nätverksprestanda.

RSTP, som en förbättring över STP, introducerar flera mekanismer för att uppnå snabbare konvergens:

1. Snabb konvergens

Jämfört med STP uppnår RSTP snabbare konvergens genom att minska den tid som krävs för att övergå från blockeringstillstånd till överföringstillstånd. I STP kunde konvergens ta upp till tiotals sekunder, medan RSTP kan konvergera inom några sekunder.

2. Portroller

RSTP introducerar nya portroller: root, designated, alternate och backup. Dessa roller definierar funktionerna och ansvaret för varje port i nätverket.

• Root Port: Root-porten är den med bästa vägen mot root-bridge. Varje icke-root bridge har exakt en root-port.
• Designated Port: Designated-portar är de som vidarebefordrar trafik mot root-bridge. Varje nätverkssegment har en designated-port.
• Alternate Port: Alternate-portar är reservportar som sätts i ett reservtillstånd. De är redo att ta över rollen som designated-port vid ett fel.
• Backup Port: Backup-portar är också reservportar som alternate-portar, men de är en del av ett LAN-segment där root-bridge inte är belägen.

3. Förslags- och överenskommelseprocess

RSTP introducerar "proposal" och "agreement" processen för att minimera onödiga portövergångar under nätverkkonvergens:

• Förslagsprocess: När en port upptäcker en topologisk förändring skickar den ett meddelande om förslag till de närliggande switcharna, vilket indikerar sin avsikt att bli en designated- eller root-port. Detta meddelande vidarebefordras genom nätverket, vilket låter switcharna komma överens om portroller och minska antalet tillståndsändringar.
• Överenskommelseprocess: Efter förslagsprocessen kommer switcharna överens om den slutliga portrollsfördelningen, vilket minimerar onödiga tillståndsändringar och säkerställer en stabil nätverkstopologi.

Förebyggande tips

Implementering av RSTP i nätverksinfrastrukturen hjälper till att upprätthålla nätverksstabilitet och minimera risken för nätverkslooper. Här är några tips för att förhindra nätverkslooper och säkerställa smidiga nätverksoperationer:

• Regelbunden övervakning: Övervaka nätverket regelbundet för eventuella förändringar, eftersom RSTP förlitar sig på att upptäcka och reagera på topologiska förändringar i realtid. Genom att vara medveten om nätverkets aktuella status kan du åtgärda eventuella problem snabbt och undvika nätverksavbrott.
• Korrekt konfiguration: Se till att RSTP är rätt konfigurerad på alla switchar i nätverket. Detta inkluderar att utse den lämpliga root-bridgen och konfigurera portrollerna för att underlätta snabb konvergens.

Relaterade termer

• Spanning Tree Protocol (STP): Föregångaren till RSTP, STP är ett nätverksprotokoll som säkerställer en loopfri topologi för Ethernet-nätverk genom att blockera redundanta vägar. STP och RSTP används båda för att förhindra nätverkslooper, men RSTP erbjuder snabbare konvergens och förbättrad prestanda.
• Nätverkskonvergens: Nätverkskonvergens är processen där alla nätverksenheter enas om nätverkets topologi efter en förändring, vilket säkerställer konsekventa överföringsvägar för data. RSTP:s mekanism för snabb konvergens minskar driftstopp kopplade till nätverkskonvergens, vilket gör att nätverket snabbt kan anpassa sig till förändringar.