eRSTP是什麼?怎麼區分?

最近有粉絲在後臺留言。

說分不清STP/RSTP/eRSTP。

今天就來說說這三個長得很像的詞~

弄清他們的區別,首先應該瞭解什麼是廣播風暴。


廣播風暴

電腦大A說我想找電腦大C,但是我不知道具體哪個是大C,於是身邊的交換機小a說:“大哥別慌,我可以發動我的交換機兄弟們一起尋找大C。”

小a把消息發送給小b後,小b會轉發給小c,小c又會轉發給小a(它並不知道消息是小a發出的)。

「詳解」STP/RSTP/eRSTP是什麼?怎麼區分?

同時小a也會發消息給小c,小c轉發給小b,小b又轉發給小a,小a繼續發消息給小c,引發幀的無限循環。

「詳解」STP/RSTP/eRSTP是什麼?怎麼區分?

於是就形成了這種現象,尋找大C的消息在三臺交換機之間行成了兩條無限循環信息傳遞(如下圖)。

「詳解」STP/RSTP/eRSTP是什麼?怎麼區分?

三臺交換機之間的局域網絡長時間被這兩條無限循環的消息傳送所佔用,於是網絡連接就變得很慢,無法再傳遞其他信息。

這種現象就屬於廣播風暴的一種。

STP

因為廣播風暴的出現影響了網絡的使用,所以需要採取措施解決網絡風暴的問題。

「詳解」STP/RSTP/eRSTP是什麼?怎麼區分?

關閉通訊線路3後,三臺交換機之間就不會出現信息無限循環傳播,同時也不影響三臺交換機之間傳遞信息。

但是當線路1或線路2出現物理中斷時,原先關閉的線路3就會開啟,讓三臺交換機之間可以進行通訊連接。

這種解決方案就是靠STP(Spanning Tree Protocol,也稱生成樹協議)實現的。

RSTP

雖然STP成功解決了廣播風暴的問題,但也有其自身的缺點:當其他兩條線路發生物理中斷時,故障恢復時間較久。那麼這樣的後果會是什麼呢?

交換機a與交換機b之間的線路中斷後,設備終端大A並不知道線路中斷了,還是不斷地向設備終端大B發送信息,假設每秒發送10個數據包,那麼中斷的時間越長,丟失的數據包越多。STP線路故障恢復的時間約100秒,這對於辦公網絡來說都不可以接受,更不用提工業網絡了。

為了減少數據包的丟失,(嚴格來說是提高故障恢復性能)RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol,又稱快速生成樹協議)產生,把故障修復時間縮短為10秒。

eRSTP

即使RSTP把故障恢復時間縮短為10秒,對於工業中大多數實時控制應用程序來說還是太慢,且RSTP不支持超過40個交換機的大環尺寸。(下圖是由三個交換機的組成的小環)

「詳解」STP/RSTP/eRSTP是什麼?怎麼區分?

為了改進RSTP,於是就衍生了eRSTP,eRSTP是建立在RSTP的標準基礎之上的,並從下面兩個方面做了增強:

  • 縮短故障恢復時間。(每跳不到5ms的故障恢復時間)
  • 改進大型環形網絡拓撲的性能。(可以處理多達160個交換機的環)

此外,eRSTP與標準RSTP可以兼容,這樣有利於與商業交換機進行互操作。

「詳解」STP/RSTP/eRSTP是什麼?怎麼區分?

eRSTP性能示例

對於環形拓撲中由15個以太網交換機(即S1-S15)組成的網絡,我們可以期望優於5ms/跳的故障恢復性能:

預期故障恢復時間<75ms(即5ms×15個交換機),但測試結果表明實際最慢的故障恢復時間<26ms!

「詳解」STP/RSTP/eRSTP是什麼?怎麼區分?

對於高達80個交換機的環網來說,5ms/跳是一個非常保守預測,而實際的故障恢復時間一般比這個要快。


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