前言
Backbone Fast是，一次 啟用在橋接網(wǎng)絡(luò)所有交換機(jī)，能保存交換機(jī)20秒的一個(gè)Cisco 專利 的功能(max_age)當(dāng)收回從一個(gè)間接鏈接故障時(shí)。在一些 Spanning-Tree PRotocol (STP)基本以后快速回顧，您將看見(jiàn) Backbone Fast適用的確切的故障情景和如何為運(yùn)行CatcOs和集成 Cisco IOS (Native Mode) (Catalyst 6000系列交換機(jī)、 Catalyst 4000 交換機(jī)和Catalyst 2950/3550系列交換機(jī))的 Catalyst 交換機(jī)配置它。

在您開(kāi)始之前
慣例
欲知關(guān)于文件慣例的更 多信息，請(qǐng)參閱 Cisco技術(shù)提示慣例。

前提
此 文檔沒(méi)有非凡的先決條件。

使用的組件
本文的信息根據(jù)以下的軟件及硬件版本。

Catalyst 2950系列交換機(jī) 12.1(6)EA2和以后

Catalyst 3550系 列交換機(jī)12.1(4)EA1和以后

Catalyst 系列4000系列交換機(jī)5.1(1a)及以后

運(yùn)行集成Cisco IOS (Native Mode) 12.1(8a)EW的Catalyst 4000交 換機(jī)和以后

Catalyst 5000系列交換 機(jī)CatcOs版本4.1(1) 以上

Catalyst 6000系列交換機(jī)CatcOs版本5.1(1)CSX 以 上

Catalyst 6000系列交換機(jī)集成 Cisco IOS (Native Mode)版本12.0-7XE以上

BPDU和如何比較他們
網(wǎng)橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 (BPDU)可以使用他們運(yùn)載的字段嚴(yán)格被分類。在這些字段之 中是根網(wǎng)橋ID，路徑成本對(duì)根和發(fā)送器網(wǎng)橋ID 。BPDU比另 一BDPU被認(rèn)為好為以下原因：

當(dāng)一 個(gè)BPDU比另運(yùn)載一個(gè)更好的根網(wǎng)橋ID (越低值，好)。

當(dāng)根網(wǎng)橋ID值是相等的時(shí)然后BPDU以 最低的路徑成本對(duì)根是更好的。

當(dāng)根 網(wǎng)橋ID值是等于時(shí)并且費(fèi)用對(duì)根是相同然后BPDU用更好的發(fā)送器網(wǎng) 橋ID是更好的(越低值，好)。

有能然 后作為同分決賽然而，好BPDU 的其他變量，越好對(duì)最佳的根網(wǎng)橋 的訪問(wèn)。

在端口比那個(gè)它將派出更好 接受BPDU 的網(wǎng)橋，在阻塞模式放置此端口除非它是其根端口。 這意味著在分段連接到此端口，那里是是一個(gè)指定的網(wǎng)橋的 另一個(gè)網(wǎng)橋。 網(wǎng)橋在當(dāng)前指定的網(wǎng)橋發(fā)送的端口存儲(chǔ)BPDU的 值。

STP從 間接鏈接故障如何收回

下面說(shuō)明STP如何正常運(yùn)行當(dāng)必須在一個(gè)間接鏈接故 障以后重估，即時(shí)，當(dāng)網(wǎng)橋在沒(méi)有直接地附有它的鏈路時(shí)必須更改 其中一些的狀態(tài)端口由于一個(gè)故障。

考慮介入三臺(tái) 交換機(jī)R、B和S的上述圖表在一個(gè)全網(wǎng)狀拓?fù)洹＜僭O(shè)，R是根 網(wǎng)橋并且B是備用根網(wǎng)橋。S阻攔其端口P和B 是指定的網(wǎng)橋 為鏈路L3。

1. 假如鏈路L1斷開(kāi)，交換機(jī) B立即檢測(cè)故障并且假設(shè)它是根。它開(kāi)始發(fā)送BPDU到S聲稱是 新的根。

2. 當(dāng)S從B時(shí)接受此新的BPDU， 熟悉到是下等到那個(gè)為端口P和忽略存儲(chǔ)了它。

3. 在max_age計(jì)時(shí)器到期了(之后20秒默認(rèn)情況下)，在S 存儲(chǔ)的BPDU為端口P超齡。 端口立即去監(jiān)聽(tīng)并且S開(kāi)始發(fā)送其 更好的BPDU到B。

4. 當(dāng)B從S接受BPDU， 停止發(fā)送其BPDU。

5. 端口P遷移向轉(zhuǎn)發(fā) 狀態(tài)通過(guò)監(jiān)聽(tīng)和學(xué)習(xí)狀態(tài)。這兩次占用fw_delay值，另外的 30秒。然后恢復(fù)全連接。

它兩 次占用max_age值(20秒)加上fw_delay值(2x15秒鐘)從此間接鏈接故 障收回。這是50 秒帶有默認(rèn)參數(shù)。Backbone Fast功 能建議通過(guò)超齡保存max_age (20秒)在端口接受下級(jí)BPDU之后。

快速骨干網(wǎng) 增強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的STP

帶有 前一個(gè)示例，STP無(wú)效變得錯(cuò)誤由于一個(gè)間接鏈接故障通過(guò)被動(dòng)等待 max_age的信息。擺脫此max_age延遲，Backbone Fast引入二 種增進(jìn)：

• 能力盡快發(fā)現(xiàn)一個(gè)間接鏈接 故障。 這通過(guò)跟蹤一個(gè)指定的網(wǎng)橋發(fā)送的下級(jí)BPDU達(dá)到當(dāng)體 驗(yàn)一個(gè)直接鏈路故障時(shí)。

• 機(jī)制答應(yīng) 立即檢查假如在端口存儲(chǔ)的BPDU信息有效。這被實(shí)施引入一 個(gè)新的協(xié)議數(shù)據(jù)部件(PDU)和根鏈路詢問(wèn)(指在本文RLQ PDU)。

發(fā)現(xiàn)間接鏈 接故障

假如下級(jí)BPDU在 端口被接受從我們的指定的網(wǎng)橋，則此網(wǎng)橋有：

1. 丟失根和開(kāi)始做通告一個(gè)根用一個(gè)更高的網(wǎng)橋ID (一 個(gè)更壞的根比我們的)。

2. 或其路徑向 根在我們的之上增加了。

通常工作情況關(guān)于 電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)規(guī)格是簡(jiǎn)單忽略所有下級(jí)BPDU。 Backbone Fast將使用他們因?yàn)楫?dāng)你被接受，肯定的是故障 在路徑發(fā)生了對(duì)根并且您將必須超齡至少一個(gè)端口。

注重： 一個(gè)間接 鏈接故障能發(fā)生沒(méi)有在網(wǎng)絡(luò)生成的任何下級(jí)BPDU。 簡(jiǎn)單添加 一臺(tái)集線器在早先圖表：

鏈路故障發(fā)生 在根網(wǎng)橋R和集線器之間。 B不發(fā)現(xiàn)鏈路斷開(kāi)并且等待 max_age在聲稱之前是新的根。切記機(jī)制只將運(yùn)作假如網(wǎng)橋發(fā) 現(xiàn)一個(gè)直接鏈路故障。

只記錄指定的 網(wǎng)橋發(fā)送的下級(jí)BPDU。 因?yàn)檫@是在端口存儲(chǔ)的BPDU。假如例如，一個(gè)最近插入的網(wǎng)橋起動(dòng)發(fā)送下級(jí)BPDU ，不會(huì)開(kāi)始 Backbone Fast功能。

起反應(yīng)到間接鏈接故障

當(dāng)下級(jí)BPDU在一個(gè)非指定端口時(shí)被發(fā) 現(xiàn)了，第二個(gè)階段Backbone Fast被觸發(fā)。 而不是超齡可能 受故障的影響的端口的被動(dòng)地等待的max_age，一個(gè)積極的方式測(cè)試 他們通過(guò)RLQ PDU立即被引入。在一個(gè)非指定端口用于RLQ達(dá) 到一ping為根并且答應(yīng)迅速確認(rèn)需要丟棄在端口存儲(chǔ)的BPDU是否有 效或。

在下級(jí)BPDU的 收據(jù)從一個(gè)指定的網(wǎng)橋，發(fā)送RLQ PDU在所有非指定端口除了您其中 接受下級(jí)BPDU和自封閉端口的端口。這為了檢查您在端口從 根仍然聽(tīng)到您哪里習(xí)慣于接受BPDU。您其中接受下級(jí)BPDU的 端口排除因?yàn)槟鷳?yīng)該已經(jīng)知道遭受故障，自已循環(huán)和被指派的端口 不是有用的，因?yàn)樗麄儾粚?dǎo)致根。

在 一種RLQ回應(yīng)的收據(jù)在端口，假如答案是負(fù)的，與根的端口丟失的連 接和您能超齡其BPDU。此外，假如其他非指定端口已經(jīng)收到 了一個(gè)負(fù)答案，全部的網(wǎng)橋丟失根并且能開(kāi)始STP計(jì)算從頭。

假如答案確認(rèn)您能通過(guò)此端口仍然訪 問(wèn)根網(wǎng)橋，您能立即超齡我們最初接受下級(jí)BPDU的端口。

在以下示例，端口A，B、D和E是非指 定端口為交換機(jī)S。A是根端口并且其他阻攔。當(dāng)E接受 下級(jí)BPDU (1)時(shí)，Backbone Fast插入加速STP重估。

派出RLQ請(qǐng)求，尋找根R在所有非指定 端口但E (2)。回復(fù)將指定哪個(gè)根通過(guò)這些端口是可訪問(wèn)的。 D收到的RLQ答復(fù)指定D 丟失其路徑對(duì)根R. Age其BPDU在立 即(3)之外。 端口A和B接受確認(rèn)書(shū)他們?nèi)匀挥幸粭l路徑對(duì) R (4)。如此，因?yàn)榻粨Q機(jī)S仍然有連通性對(duì)根，立即超齡端 口E并且繼續(xù)正常STP規(guī)則(5) 。

在交換機(jī)其中收到 僅答復(fù)與根與R不同的案件，根把立即丟失的和被重新啟動(dòng)的STP 計(jì)算視為從頭。注重此案件在網(wǎng)橋也發(fā)生當(dāng)唯一的非指定(和 非自已循環(huán))端口是根端口并且您在此端口接受下級(jí)BPDU。

根鏈路詢問(wèn) PDU

RLQs的二張表是RLQ 請(qǐng)求和RLQ回應(yīng)。

RLQ請(qǐng)求在您通常 其中接受BPDU的端口被派出，為了檢查您仍然有連通性對(duì)根通過(guò)此 端口。指定在網(wǎng)橋是您的根并且RLQ 回應(yīng)用根網(wǎng)橋最終將回 來(lái)可以通過(guò)此端口被獲取的請(qǐng)求。假如二個(gè)根是相同，連通 性運(yùn)行，它丟失。

立即收到RLQ請(qǐng)求 答案的網(wǎng)橋假如知道它丟失與被查詢的根的連接(因?yàn)橛幸粋€(gè)根網(wǎng)橋 不同到在RLQ查詢指定的那個(gè))，并且假如它是根。

假如這不是實(shí)際情形，則，轉(zhuǎn)送查詢往根通過(guò)其根端 口。

RLQ回應(yīng)在被指派的端口被充斥 。 RLQ請(qǐng)求的發(fā)送器在PDU放置其網(wǎng)橋ID。 這是為了 保證當(dāng)時(shí)收到給其自己的查詢的一個(gè)回復(fù)，在其被指派的端口不充 斥回應(yīng)。

RLQ PDU有信息包結(jié)構(gòu)和正 常STP BPDU一樣。唯一的區(qū)別是使用二個(gè)不同的CISCO專用的 SNAP地址：一為請(qǐng)求和一個(gè)為回復(fù)。

下面是標(biāo)準(zhǔn)BPDU格式：

DA

SA

長(zhǎng)度

DSAP

SSAP

CNTL

SNAP

PDU

下面是PDU字段是 ：

協(xié)議標(biāo)識(shí)符

版本

消息類型

標(biāo)志位

根ID

根路徑費(fèi)用

發(fā)送器ID

端口ID

消息計(jì)時(shí)

最大年限

Hello時(shí)間

轉(zhuǎn)發(fā)延遲

用于PDU的消息類型也是與標(biāo)準(zhǔn) BPDU 不同。

使用的唯一的字段是 根ID和發(fā)送器網(wǎng)橋ID。

此CISCO專用 的功能在網(wǎng)絡(luò)在所有交換機(jī)需要配置為了處理這些PDUs。

示例情景 用Backbone Fast功能啟用了

以下方案根據(jù)第一個(gè)示例然而，這次帶有在三臺(tái)交換 機(jī)啟用的Backbone Fast。

1. 第一階 段是完全相同如早先解釋。

2. 當(dāng)S從B 接受下級(jí)BPDU，開(kāi)始再確認(rèn)其非指定端口而不是等待的max_age。 它在其根端口發(fā)送一次RLQ查詢?yōu)楦W(wǎng)橋R。

3. 根網(wǎng)橋R收到查詢并且立即答案帶 有RLQ 回應(yīng)指定那里仍然是一個(gè)根R在該方向。

4. S現(xiàn)在檢查所有其非指定端口，并且仍然有連通性對(duì) 根。它能立即然后超齡在端口與監(jiān)聽(tīng)的P. P轉(zhuǎn)換和開(kāi)始存儲(chǔ) 的信息發(fā)送BPDU。在該階段，您已經(jīng)節(jié)約了max_age 秒鐘， 并且標(biāo)準(zhǔn)的生成樹(shù)算法(STA)然后適用。

5. 
   B從S接受更好的BPDU (R更好的根比B) 和現(xiàn)在考慮 導(dǎo)致L3的端口作為其根端口。

更多的請(qǐng)看：http://www.QQread.com/windows/2003/index.Html

配置Backbone Fast為CatcOs和集成Cisco IOS (Native Mode)

CatcOs的配置
對(duì)于運(yùn)行CatcOs的 Catalyst 4000、5000及6000 系列交換機(jī)，使用以下命令全局啟用 Backbone Fast 為所有端口和驗(yàn)證配置。

Console> (enable) set spantree backbonefast enable
 Backbonefast enabled for all VLANs
 Console> (enable) show spantree backbonefast
 
 ! This command show that the backbonefast feature is enabled.
 
 Backbonefast is enabled.
 Console> (enable)
顯示Backbone Fast統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：

Console> (enable) show spantree summary
 Summary of connected spanning tree ports by vlan
 Uplinkfast disabled for bridge.
 Backbonefast enabled for bridge. 
 Vlan  Blocking Listening Learning Forwarding STP Active
 ----- -------- --------- -------- ---------- ----------
  1      0        0          0         1         1
       Blocking Listening Learning Forwarding STP Active
 ----- -------- --------- -------- ---------- ----------
 Total   0        0         0        1           1
 BackboneFast statistics
 
 ! The show spantree summary command displays all backbonefast statistics.
 
 -----------------------
 Number of inferior BPDUs received (all VLANs): 0
 Number of RLQ req PDUs received (all VLANs): 0
 Number of RLQ res PDUs received (all VLANs): 0
 Number of RLQ req PDUs transmitted (all VLANs): 0
 Number of RLQ res PDUs transmitted (all VLANs): 0   
 Console> (enable)
 
集成 Cisco IOS (Native Mode) (Catalyst 6000、Catalyst 4000、 Catalyst 2950系列和Catalyst 3550系列的) 配置
對(duì)于Catalyst 6000系 列交換機(jī)，Catalyst 系列4000系列交換機(jī)、Catalyst 2950系列交 換機(jī)和Catalyst 3550系列交換機(jī)使用以下命令全局啟用 Backbone Fast為所有接口。

CAT-IOS# configure terminal
 CAT-IOS(config)# spanning-tree backbonefast
 CAT-IOS(config)# end
 CAT-IOS#
 
驗(yàn)證 Backbone Fast啟用和到show statistics：

CAT-IOS# show spanning-tree backbonefast
 BackboneFast         is enabled
 BackboneFast statistics
 -----------------------
 Number of transition via backboneFast (all VLANs)           : 0
 Number of inferior BPDUs received (all VLANs)               : 0
 Number of RLQ request PDUs received (all VLANs)             : 0
 Number of RLQ response PDUs received (all VLANs)            : 0
 Number of RLQ request PDUs sent (all VLANs)                 : 0
 Number of RLQ response PDUs sent (all VLANs)                : 0
 CAT-IOS#