STP增强-PortFast-UplinkFast-BackboneFast

这是cisco在802.1D基础上增加的几个私有的改进，目的都在于加快收敛速度

Port Fast特性指连接端工作站或服务器的端口无需经过监听和学习状态,直接从堵塞状态进入转发状态.因为这些端工作站或服务器无需接收BPDU.这样减少了STP的收敛时间,节约了30秒(转发延迟)的时间.但是在启用该特性前要确保网络无环路.
启用快速端口特性的步骤如下:
进入连接端工作站或服务器的端口:
Aiko(config)#interface {interface}
启用快速端口特性,默认该特性只是启用在层2接入端口上的;
也可以指定在中继端口启用该特性: Aiko(config-if)#spanning-tree portfast [trunk]
全局启用快速端口特性.该特性只会在层2接入端口上启用.可选:
Aiko(config)#spanning-tree portfast default

Port Fast对防环路的两个补偿机制:
BPDU Guard和BPDU过滤

uplinkfast是用在access layer中的交换机上的而且用在有阻断端口的交换机上，当RP完蛋了，马上启动阻断端口保持通信。这样收敛时间很快，不用从新进行STP运算，直接从blocking跳到fowarding。

backbonefast用在distribution layer中的交换机上。而且要求所有交换机都得启动backbonefast。当一台交换机的 RP坏掉的时候，失去了和RB的连接，它向他的其他端口，包括阻塞端口（如果有的话）发送下级BPDU。收到下级BPDU的交换机有3种情况：1，如果收到下级BPDU的端口是阻塞端口，那么阻塞端口和根端口都作为候选端口（用来到达根桥用的）；2，如果收到下级BPDU的端口是根端口，那么阻塞端口被作为候选端口，因为只能通过它到达根桥了；3，如果收到下级BPDU的端口是根端口，并且这个交换机上没有阻塞端口，那么证明这台交换机失去了到根桥的连接，需要从新进行STP运算。

交换机中只要有一台处于第三种状态，就要从新进行STP运算。除此之外，只需花去max age delay的时间（就是最初的20s）就可以收敛完毕。
①. 缺省情况下，假定交换机的所有端口都将与交换机或者网桥连接，所以所有端口都运行STP算法，即如果网络发生了变化，在端口发送数据之前要等待50s。
②. 而事实上许多端口会直接连接工作站或者服务器。所以我们采用PortFast可以让这些端口节省Listening和Learning状态的时间，立即进入Forwarding状态。
③. 需要注意的是：PortFast仅仅让端口在网络环境变化的情况下直接进入Forwarding状态。而端口仍然运行STP协议，所以如果检测到环路，端口仍将由Forwarding状态变成Blocking状态。

在基于SET的交换机上启用：Set spantree portfast mod_num/ports_num
在基于IOS的交换机上启用：Spantree start-forwarding/no spantree start-forwarding
The portfast feature is a Cisco proprietary change in the STP implementation. The command is applied to specific ports and has two effects:
Ports coming up are put directly in the forwarding STP mode, instead of going through the learning and listening process.
The switch never generates a TCN when a port configured for portfast is going up or down.

UplinkFast（上行速）
①. 背景资料：STP确保了在拓*变化的情况下没有环路产生，但收敛速度慢。一些实时以及对带宽敏感的网络应用是不能接受的

②. STP收敛速度慢的原因是收敛算法需要化时间确定一条可替代的链路，缺省时间是50s，即20s（Blocking→Listening）＋15s（Listening→Learning）＋15s（Learning→Forwarding）。

③. 解决的方法是一旦发现了线路down，马上把Blocking的port切换到Forwarding，不要经过Listening和Learning阶段。这就是UplinkFast，切换时间可以在2s～4s。

UplinkFast被设计应用在接入层交换机。一般应用两条上行链路连接到分布层，一条是冗余链路。
④. UplinkFast激活一个快速重新配置的条件：
在交换机上必须启动了UplinkFast功能；至少有一个处于Blocking的端口（即有冗余链路）；链路失效必须发生在Root Port上。

⑤. 交换机启动了UplinkFast后，由于提高了交换机上所有端口的路径开销，所以不适合作为根桥。
he spanning tree port cost and port-VLAN cost of all ports on the switch is increased by 3000.

The spanning tree bridge priority for all VLANs is set to 49152. This makes it unlikely that the switch will become the root switch.
具体来说，一个上行链路组由根端口和除自环端口之外的一组阻断端口组成，上行速链路使交换机上的一个阻断端口几乎立刻进行转发。
⑥很重要的一点就是：上行链路只能配置在接入层交换机上，因为从根端口到其非指定备份端口的快速转发只能在生成树拓*结构的根端口上被确定性的完成。
⑦配置如下：
set spantree uplinkfast enable (基于SET)
switch(config)uplink-fasts%b,}"D(]e+FP
⑧但是用set spantree uplinkfast enable 将会影响到VLAN，并且提高了交换机所有端口的端口开销，使它不容易成为一台根网桥。
BackboneFast
Cisco专有。用在核心层和主干网络中。设置命令没有基于IOS的，只有基于Set命令的。
Inferior BPDU（下级BPDU）（全部交换机都要启用）You must enable BackboneFast on all switches in the network.
当指定网桥失去了与根桥的连接时，会就发出Inferior BPDU，表明自己是新的根桥。这样对方的交换机就会在自己的Root Port和原本处于Blocking状态的端口都收到BPDU了。
配置： switch>(enable) set spantree backbonefast