1.RSTP基础配置
1.1 原理概述
RSTP端口角色共有4种：根端口、指定端口、Alternate端口和Backup端口。
Alternate端口就是由于学习（Learning）到其他网桥发送的配置BPDU报文而阻塞的端口，Alternate端口提供了从指定桥到根的另一条可切换路径，作为根端口的备份端口。
Backup端口就是由于学习到自身发送的配置BPDU报文而阻塞的端口，Backup端口作为指定端口的备份，提供了另一条从根桥到相应网段的备份通路。
RSTP的三种状态，根据端口是否转发用户流量和学习MAC地址来划分：Discarding状态，既不转发用户流量也不学习MAC地址；Learning状态，不装发用户流量但学习MAC地址；Forwarding状态，既转发用户流量又学习MAC地址。
三种RSTP的快速收敛机制：1)Proposal/Agreement机制：当一个端口被选举为指定端口以后，此端口会先进入Discarding状态，再通过Proposal/Agreement机制（P/A机制）快速进入Forwarding状态。这种机制必须在点到点全双工链路上使用。2）根端口快速切换机制：如果网络中一个根端口失效，那么网络中最优的Alternate端口将成为根端口，进入Forwarding状态。3）边缘端口的引入：在RSTP中，如果某一个指定端口位于整个网络的边缘，即不再与其他交换设备连接，而是直接与终端设备直连，这种端口叫做边缘端口。边缘端口不接收处理配置BPDU，不参与RSTP运算，且可以由Disable状态直接转到Forwarding状态，且不经历时延。但是一旦边缘端口收到配置BPDU，就丧失了边缘端口属性，称为普通STP端口，并重新进行生成树计算，从而引起网络震荡。
1.2 实验内容
实验拓扑：RSTP基础配置拓扑图
实验编址：
MAC地址：
1.3 实验步骤
1.基本配置
根据实验编址表进行相应的基本IP地址配置，并使用ping命令检测各直连链路的连通性。
2.配置RSTP基本功能
在汇聚层交换机S1、S2及接入层交换机S3、S4上，把生成树模式由默认的MSTP改为RSTP。（华为交换机上默认开启MSTP）
配置完成后，在交换机S1、S2、S3和S4上使用display stp命令去查看生成树的模式及根交换机的位置。
上述信息中，CIST Bridge是交换机自己的ID，而CIST Root是根交换机的ID，根交换机是交换机ID最小的交换机，所以S4是当前的根交换机。
在RSTP构建的树形拓扑中，网络管理员需要设置汇聚层主交换机S1为根交换机，汇聚层交换机S2为备份根交换机。
配置完成后，同样在S1上使用display stp命令观察
可以观察到，stp root primary命令修改的是交换机ID中的交换机的优先级，把默认的优先级由32768改为0，所以S1的交换机ID变为最小，是Primary root，即根交换机。
在S2上使用display stp命令观察，
可以观察到，stp root secondary命令修改的也是交换机ID中的优先级，把默认的优先级由32768改为4096，使S2的桥ID变为次小，是secondary root，即次根交换机。
在S3和S4上使用display stp命令观察，
可以观察到，S3、S4交换机的交换机优先级保持默认的32768，且都把S1当作根交换机。
继续使用display stp brief命令查看每台交换机上的端口角色及状态。
根交换机S1上无根端口，所有端口都是指定端口。
交换机S2上的GE 0/0/1是根端口。
交换机S3上的E 0/0/2是根端口，E 0/0/3是指定端口，而E 0/0/4是备份端口。
交换机S4上的E0/0/2是根端口，E0/0/3是替代端口。
模拟根端口断掉的过程，把S2的GE0/0/1端口使用shutdown关闭，同时，使用display stp brief命令观察其他端口的角色及状态的变化。
可以观察到，端口GE0/0/2的角色还是指定端口，状态是Discarding。再次使用display stp brief命令，就会观察到端口的角色根端口且处于转发状态。
观察结束之后，恢复根端口。
可以观察到，GE0/0/2的角色是指定端口，状态是Discarding。
再次使用display stp brief命令，可以观察到GE0/0/2的状态变为转发状态。
3.配置边缘端口
为了优化网络，降低生成树计算对终端设备的影响，现在网络管理员把交换机上连接PC的接口配置成边缘端口。边缘端口能降低终端设备访问网络需要等待的时间，明显提高网络的可用性。
作为对比，先将S4上的E0/0/1配置为边缘端口之前，先把端口关闭再开启，观察端口状态的变化。
可以观察到，E0/0/1的初始状态为Discarding，之后变为学习状态，最终进入Forwarding。所以一个接口如果参与生成树计算，要经过Discading状态和Learning状态，最终进入转发状态。
配置S4上连接PC的端口为边缘端口，此时生成树计算工作依然进行，但端口进入转发状态无需等待。
在S4上做同样的模拟过程，关闭E0/0/1接口，再重新开启此端口，观察边缘端口E0/0/1的变化。（可以观察到接口立刻进入Forwarding状态，没有延迟。）
4.查看备份端口状态
在S3上使用display stp brief命令查看生成树信息。
可以观察到，S3的E0/0/3为指定端口，E0/0/4为备份端口，两个接口接到同一台Hub上，当E0/0/3接口关闭后，E0/0/4会成为新的指定端口。
在S3上关闭E0/0/3接口，通过display stp brief命令查看备份端口的状态。
可以观察到，E0/0/4接口角色发生变化，成为指定端口，状态经过Discarding、Learning状态最终变为Forwarding状态。指定交换机还是S3，S3仍然为Hub所在的网段提供访问其他交换机的数据访问路径。