RSTP与STP的对比与优劣

# 1. 介绍STP与RSTP

## 1.1 STP（Spanning Tree Protocol）简介

STP（Spanning Tree Protocol）是一种网络协议，旨在避免网络环路（Loop）造成的数据包永无止境地在网络中传递的问题。STP通过识别并关闭多余的网络路径，只保留一条最佳路径，来确保数据包在网络中正常传输。

## 1.2 RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）简介

RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）是STP的改进版本，旨在提高网络的收敛速度。RSTP在保持STP基本功能的同时，引入了一些新的机制，使网络能够更快地适应拓扑结构的变化。

## 1.3 STP与RSTP的作用及原理概述

STP和RSTP都是用于构建冗余网络中的环路安全的协议，它们的基本原理是通过选择一条唯一的路径，阻断其他路径，以避免数据包在网络中无限循环。STP和RSTP的主要作用是优化网络拓扑结构，确保数据包能够按最佳路径传输，提高网络性能和可靠性。两者的不同之处在于RSTP相较于STP有更快的状态转换速度和收敛时间。

# 2. STP与RSTP的对比

STP（Spanning Tree Protocol）和RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）是用于在网络中防止环路并确保数据转发正常的协议。它们在工作原理、状态转换速度、收敛时间和数据包处理效率等方面有所不同，下面将对它们进行对比分析。

### 2.1 工作原理对比

STP在网络中通过选举出一个Root Bridge和一条到Root Bridge的最短路径来实现环路的剔除，但在网络拓扑结构发生变化时，需要重新计算生成树，这会导致一定的收敛时间。

RSTP引入了Port Roles和Port States的概念，将STP中的几种状态合并为两种状态（Discarding和Forwarding），同时RSTP在拓扑变化时只更新受影响的端口状态，而不是整个生成树，因此收敛速度更快。

### 2.2 状态转换速度对比

STP状态转换速度较慢，因为在状态变化时需要等待计时器超时或者BPDU消息的传播。这会导致网络中断一段时间，造成数据包丢失。

RSTP通过减少端口状态的数量和引入新的机制来实现快速状态转换，在拓扑变化时迅速将端口从Discarding状态切换到Forwarding状态，从而减少网络中断时间。

### 2.3 收敛时间对比

STP的收敛时间相对较长，一般在几秒到数十秒之间，取决于网络的拓扑结构和参数设置。

RSTP在网络拓扑变化时的收敛时间较短，通常在几百毫秒内就能完成端口状态的更新，快速适应网络变化，减少数据包丢失和网络中断。

### 2.4 数据包处理效率对比

STP会造成一些本不必要的数据包传输，因为在生成树计算和端口状态变化期间，部分数据