在网络上，您可以找到许多有关RSTP协议的资料。 在本文中，我建议将RSTP协议与
Phoenix Contact -Extended Ring Redundancy中的专有协议进行比较。
RSTP实施细节一般资讯收敛时间 -1-10 s
可能的拓扑 -任何
人们普遍认为RSTP允许您仅将交换机组合成一个环：
但是RSTP允许您任意连接交换机。 例如，RSTP可以处理此拓扑。
工作原理RSTP将任何拓扑都简化为树。 交换机之一成为拓扑的中心-根交换机。 根交换机通过自身传递大多数数据。
RSTP的工作原理如下：
- 给开关供电；
- 选择了根交换机；
- 其他交换机确定到根交换机的最快路径；
- 其余通道被阻塞并成为冗余。
选择根交换机RSTP交换机交换BPDU数据包。 BPDU是包含RSTP信息的服务包。 BPDU有两种类型：
配置BPDU用于构建拓扑。 仅根交换机发送它。 配置消息中包含：
- 发件人ID（网桥ID）；
- 根网桥ID
- 发送数据包的端口的标识符（端口ID）；
- 到根交换机的路由成本（Root Path Cost）。
拓扑更改通知可以通过任何交换机发送。 它们在拓扑更改时发送。
接通电源后，所有交换机都将自己视为根用户。 他们开始传输BPDU数据包。 交换机收到的BPDU的Bridge ID小于其自身的BPDU时，它将立即不再视为自身的根。
网桥ID由两个值组成-MAC地址和网桥优先级。 我们无法更改MAC地址。 默认情况下，网桥优先级为32768，如果不更改网桥优先级，则MAC地址最低的交换机将成为根。 MAC地址最低的交换机是最旧的，也许不是生产力最高的交换机。 建议您手动确定拓扑根交换机。 为此，您需要在根交换机上配置一个小的网桥优先级（例如0）。 您还可以通过为备份根交换机分配稍大的网桥优先级（例如4096）来定义备份根交换机。
选择到根交换机的路径根交换机将BPDU数据包发送到所有活动端口。 BPDU具有“路径成本”字段。 路径成本是指路径的成本。 路径成本越高，数据包在其上传输的时间越长。 当BPDU通过端口时，成本将添加到“路径成本”字段中。 添加的数字称为“端口成本”。
当BPDU通过端口时，将特定值添加到“路径成本”中。 添加的值称为“端口成本”，可以手动或自动确定。 可以手动和自动确定端口成本。
当非根交换机具有多个到根的替代路径时，它将选择最快的路径。 他比较了这些路径的路径成本。 BPDU的路径成本最低的端口将成为根（Root端口）。
可以在下表中找到自动分配的端口的成本：
端口角色和状态交换机端口具有多种状态和端口角色。
端口状态（对于STP）：- 禁用-无效。
- 阻塞-侦听BPDU，但不传输。 不传输数据。
- 监听-监听并发送BPDU。 不传输数据。
- 学习-监听并发送BPDU。 准备数据传输-填写MAC地址表。
- 转发-传输数据，侦听和传输BPDU。
STP收敛时间为30-50秒。 交换机打开后，所有端口都进入所有状态。 在每种状态下，端口都是几秒钟。 由于这种工作原理，STP具有如此长的收敛时间。 RSTP的端口状态较少。
端口状态（对于RSTP）：
- 正在舍弃-无效。
- 丢弃-侦听BPDU，但不传输。 不传输数据。
- 丢弃-监听并发送BPDU。 不传输数据。
- 学习-监听并发送BPDU。 准备数据传输-填写MAC地址表。
- 转发-传输数据，侦听和传输BPDU。
- 在RSTP中，“禁用”，“阻止”和“侦听”状态被合并为“丢弃”。
港口角色：
- 根端口-通过其传输数据的端口。 它是到达根交换机的最快路径。
- 指定端口-通过其传输数据的端口。 为每个局域网段定义。
- 备用端口-不通过其传输数据的端口。 它是根交换机的替代路径。
- 备份端口-不通过其传输数据的端口。 它是网段的备份路径，其中已经连接了一个具有RSTP支持的端口。 如果交换机的两个通道连接到同一网段，则使用备用端口（读取集线器）。
- 禁用的端口-该端口上的RSTP被禁用。
根端口选择如上所述。 如何选择指定端口？
首先，让我们定义一个局域网段。 LAN段是冲突域。 对于交换机或路由器，每个端口形成一个单独的冲突域。 局域网段-交换机或路由器之间的通道。 如果我们谈论集线器，那么集线器的所有端口都在同一个冲突域中。
仅将一个指定端口分配给一个网段。
对于已经有根端口的网段，一切都很清楚。 段的第二个端口变为“指定端口”。
但是，在备用通道中，将有一个指定端口和一个备用端口。 如何选择它们？ 指定端口将成为到根交换机的路径开销最小的端口。 如果路径成本相等，则“指定端口”将是交换机上具有最低网桥ID的端口。 如果网桥ID相等，则“指定端口”将成为编号最小的端口。 第二个端口将是备用端口。
最后时刻仍然存在：何时将备份角色分配给端口？ 如上所述，仅当交换机的两个通道连接到一个网段（即集线器）时，才使用备用端口。 在这种情况下，完全根据相同的条件选择“指定端口”：
- 到根交换机的最小路径开销。
- 最小网桥ID。
- 最小端口号。
网络上的最大设备数IEEE 802.1D标准并未对具有RSTP的LAN中的设备数量施加严格要求。 但是标准建议在一个分支中使用不超过7个交换机（不超过7个跃点），即 环中不超过15个。 如果超过该值，则网络收敛时间开始增加。
ERR的执行细节。一般资讯收敛时间ERR收敛时间-15毫秒。 环中有最大数量的开关，并且存在配对环-18 ms。
可能的拓扑ERR不允许将设备自由组合为RSTP。 ERR具有可使用的明确拓扑：
戒指
当所有交换机在ERR中组合成一个环时，则在每个交换机上都必须配置将参与环构建的端口。
双环
交换机可以组合成一个双环，从而大大提高了环的可靠性。
双环限制：
- 双环不能用于将交换机与其他环配对。 为此，请使用环形联轴器。
- 双环不能用于配对环。
配对环
在网络中配对时，最多只能有200个设备。
配对环意味着将其余的环合并为另一个环。
如果环通过一个开关连接到配对环，则称为
通过一个开关将环配对 。 如果将来自本地环的两个交换机连接到配对环，则将
通过两个交换机进行
配对 。
通过设备上的一台交换机配对时，两个端口均启用。 在这种情况下，收敛时间约为15-17毫秒。 通过这种配对，配对开关将成为故障点，因为 丢失此开关后，整个振铃会立即丢失。 通过两个开关配对可以避免这种情况。
可以匹配重复的戒指。
路径控制路径控制功能使您可以配置在正常操作下将通过其传输数据的端口。 如果通道发生故障并且网络被重建为备用拓扑，则在恢复通道后，网络将被重建回指定的拓扑。
此功能节省了冗余电缆。 此外，用于故障排除的拓扑将始终是已知的。
主拓扑将在15毫秒内切换到备份。 网络恢复期间的反向切换大约需要30毫秒。
局限性：
- 不能与双环一起使用。
- 必须在网络中的所有交换机上启用该功能。
- 开关之一配置为路径控制向导。
- 默认情况下，恢复后自动过渡到主拓扑在1秒钟后执行（可以使用SNMP在0 s至99 s的范围内更改此参数）。
工作原理
ERR的工作原理
例如，考虑六个开关-1-6。 开关响在一起。 每个交换机使用两个端口连接到环网并存储其状态。 相互转发端口状态。 该设备数据用于设置端口的初始状态。
端口只有两个角色-
阻止和
转发 。
MAC地址最高的交换机将阻塞端口。 环网中的所有其他端口传输数据。
如果阻塞的端口停止工作，则下一个具有最大MAC地址的端口将变为阻塞。
引导后，交换机开始发送环形协议数据单元（R-PDU）。 R-PDU使用多播传输。 R-PDU是一种服务消息，类似于RSTP中的BPDU。 R-PDU包含交换机的端口状态及其MAC地址。
通道故障算法当链路发生故障时，交换机将发送R-PDU通知端口状态更改。
频道恢复算法当发生故障的通道投入运行时，交换机会发送R-PDU通知端口状态更改。
MAC地址最高的交换机将成为新的根交换机。
发生故障的通道将成为备份。
恢复后，通道端口之一保持阻塞状态，而第二个端口进入转发状态。 阻塞的端口将成为速度最高的端口。 如果速度相等，则具有最高MAC地址的交换机端口将被阻塞。 该原理允许您以最大速度阻塞从阻塞到转发的端口。
网络上的最大设备数ERR环中的最大交换机数量为200。
ERR和RSTP的互操作性RSTP可以与ERR结合使用。 但是RSTP环和ERR环只能通过一台交换机交叉。
总结ERR非常适合组织典型的拓扑。 例如，环或重复的环。
类似的拓扑通常用于工业设施中的冗余。
此外，借助ERR，可以不太可靠地实现第二种拓扑，但是可以提高预算。 可以使用重复的环来完成。
但是，并非总是可以应用ERR。 有相当奇特的计划。 与我们的一位客户一起，我们测试了以下拓扑。
在这种情况下，无法应用ERR。 对于这样的方案，我们使用了RSTP。 客户的严格收敛时间要求少于3秒。 要达到这个时间，必须清楚地标识根交换机（主交换机和备份交换机）以及手动模式下的端口成本。
结果，ERR显着赢得了收敛时间，但没有提供RSTP提供的灵活性。