优化生成树域

　　802.1d生成树协议在桥接或者交换的网络中是必要的，以便允许冗余的交换机之间的连接，同时防止广播环路（loops）。生成树协议可能减缓融合这种情况将提出协议挑战。这些挑战应该在设计阶段加以解决。

　　大多数交换机厂商都提供一些专有的方法加快生成树的融合。例如，思科的“PortFast”功能把没有连接到另一台交换机的一个端口的发送延迟定时器设置为零。这就防止了PC在启动之后出现连接问题，因为PC端口进入发送状态比较缓慢。这是一项很有用的功能，因为只在连接到另一台交换机的端口需要生成树协议。

　　然而，还有一种新的标注化的增强功能的协议RSTP（快速生成树协议）。正如这个协议的名称所说的那样，这个协议将解决与802.1d协议有关的融合问题。RSTP是一个以802.1w的形式制定的标准。这个协议增加了计算并且获得了有关网络的更多的结构信息。这个协议与作为维持生计机制的 BPDU（桥接协议数据单元）一起使用使其本地融合时间达到了6秒，而在802.1d协议中，这个时间需要50秒。802.1w协议向下兼容802.1d 协议并且推荐在现代局域网中应用。

　　根网桥启动这个生成树协议BPDU信息。这个信息每2秒钟向整个网络传播一次。这是根网桥应该位于接近网络干线的中心点位置的原因之一。这样将保证所有的下行交换机在接收和处理BPDU信息时出现同样的延迟，从而提高生成树协议计算机的稳定性。根交换机上的所有的端口为了生成树协议都处在发送状态，并且一般要比其它交换机用有更高的处理工作量。这就意味着那台交换机应该是网络上功能更强大的交换机之一。显然，根交换机应该认真挑选。生成树协议根据最低的桥ID选择一台根交换机。由于所有的参数都是默认值，选择具有最低的MAC地址ID的交换机变成了一种很偶然的事情。然而，通过降低指定根设备的桥优先等级，这种根选择是允许有偏差的。这样做是合理的，不仅是由于上述理由，而且还因为这样可以阻止新安装的交换机由于其MAC ID低于当前的根交换机而启动根选择的竞争。

　　具有生成树功能的一个端口在进入发送状态之前必须要经过封锁、监听和学习阶段。这是在生成树的缓慢融合的中心，但是，对于确保不会产生环路的布局是很必要的。所有主要的交换机厂商都有以安全的方式加快生成树融合的专有方法。例如，生成树协议能够根据每个端口的情况关闭，以便直接移动这个端口到发送状态。这将会防止在启动之后出现工作站DHCP请求超时等故障，因为那时端口还没有进入发送状态。每次关闭生成树都应该特别注意，这个时候千万不要关闭可能连接到其它交换机的端口。

　　在设计阶段必须解决的最后一个问题是在一个虚拟局域网环境中如何处理生成树。在整个园区可以使用建立一个生成树域。替代的方法是在每一个虚拟局域网中建立一个单独的生成树实例。这意味着每一个虚拟局域网可能有一个不同的（或者完全相同的）根交换机。重要的是清楚随后的安装工作和相应地做出计划。例如，拥有多个生成树域，阻止一台交换机成为整个虚拟局域网的根也许是谨慎的措施。如果那台交换机出现故障，这会减少通信的中断。有多个生成树域的好处是，它们很小，因此能够更快地融合起来，允许为每一个虚拟局域网优化选择根交换机。另一方面，一个单独的生成树可减少BPTU通信以及交换机必须处理的生成树的数量。同以前一样，在做出任何决策时前，了解你的环境是一个重要的问题。