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可靠的网络必须具有三个典型特点：有效地传输流量、提供冗余和故障快速恢复能力。最早的生成树协议IEEE 802.1d可在50秒内恢复连接，当时这样的恢复时间尚可接受，但如今语音和视频的应用要求网络必须具有更快的自恢复能力。

为了加速网络自恢复并弥补与生成树和VLAN交互作用有关的地址扩展性的缺陷，IEEE开发了802.1w定义的快速生成树协议（Rapid Spanning Tree Protocol，RSTP）以及802.1s定义的多路生成树协议（Multiple Spanning Tree Protocol，MST）。

IEEE 802.1w RSTP协议

当IEEE认识到802.1d生成树协议的自恢复特性已不能满足现代交换式网络和应用的需要时，推出了一种新的协议，即RSTP协议来解决802.1d的自恢复问题。IEEE 802.1w RSTP合并了Cisco为802.1d增加的许多扩展协议，如Portfast、Uplinkfast和Backbonefast等。IEEE 802.1w协议能够提供交换机（网桥）故障、交换机端口（网桥端口）或整个LAN快速恢复的特性，这是因为它依赖于一种有效的桥－桥握手机制，而不是802.1d中根桥所指定的计时器。RSTP改变了802.1d的这种方式，其拓扑结构利用生成树“呼唤”作为保持本地连接的方式，这就使802.1d的Forward_Delay和Max_Age定时器变得多余，因而现在它主要用于协议标准操作的备份。

RSTP还引进了新的BPDU处理以及一种新的拓扑结构改变机制。即使没有从根桥处接收到任何信号，每个网桥在每次“呼唤时间”中都生成BPDU。BPDU扮演了在网桥间进行消息通知的角色。如果一个网桥不能从临近网桥处收到BPDU，它就会认为与这个网桥失去了连接，因而会考虑进行快速故障检测和自恢复。

在RSTP中，仅当非边缘端口转为转发状态时，拓扑结构才会发生改变，而802.1d中的连接丢失（例如端口阻塞）则不会引起拓扑结构的变化。802.1w中的拓扑结构变化通知（Topology Change Notification，TCN）与802.1d中的不同，它可以大大减少数据崩溃。在802.1d中，TCN先单独传送给根桥，然后再多点传送到其它网桥。接收802.1d TCN将使网桥快速老化转发表格中的所有条目，而不考虑网桥转发拓扑结构是否受到了影响。RSTP则恰恰相反，它明确通知网桥保留通过接收TCN端口所学习的条目，因而使这项操作得到了最优化。TCN特性的这种改变，大大减少了在拓扑结构变化中丢失的MAC地址。

如前所述，RSTP的目标是尽可能地将根端口和指定端口转变为转发状态，而阻塞替代端口和备份端口。为了阻止转发环路，RSTP利用网桥之间的握手来确保通过网络分配的端口任务能够保持一致。由于这种握手不依赖于定时器，因此可以迅速地传送到网络边缘，并且随着拓扑结构的改变而迅速恢复连接。如果一个协议（Agreement）不响应提议（Proposal）信息，端口就还原到802.1d模式，并通过以前的监听－学习顺序转换到转发状态。必须强调的是，802.1w仅工作在点到点的连接中，如果是共享媒体，802.1w协议将还原到802.1d模式。
端口状态和端口作用

RSTP可以明确区分端口状态（是转发还是阻塞流量）和端口作用（它在拓扑结构中是否扮演了有效的角色）。除了对根端口和802.1d中遗留的指定端口进行了定义之外，还说明了两种新的作用：一是备份端口。指定端口向生成树树叶提供的路径备份。它不仅存在于与共享LAN的两个或多个连接处，而且存在于回送中点到点连接的两个端口处。二是替代端口。为当前根端口所提供的根桥提供了替代路径。RSTP中这些新的端口作用使替代端口可以进行快速转换，因而能转发根端口的故障。

端口状态可控制转发和学习过程的运作。RSTP定义了三种状态：丢弃（discarding）、学习（learning）和转发（forwarding）。根端口或指定端口在拓扑结构中具有非常重要的作用，而替代端口或备份端口则不然。在稳定的网络中，根端口和指定端口处于转发状态，而替代端口及备份端口则处于丢弃状态。