图 1 实验步骤
为了测试快速生成树，所以本实验需要设置环路，所以我们需要两个交换机和两台 PC，其中两台交换机分别用两根线连接，fa0/1 和 fa0/1 连接，fa0/2 和 fa0/2 连接。之后 switch1 的 fa0/3 口连接 PC1 的 fa0 口，swtich2 的 fa0/3 连接 PC2 的 fa0 口，如图 2 所示。
![在这里插入图片描述]
图 2 实验拓扑图
由于需要测试在生成树开启后，PC1 是否能 ping 通 PC2，所以需要分别 PC1 和 PC2 的网关和 IP 地址，如图 2、3、4 所示。 PC1 和 PC2 的网关地址为：192.168.1.1 PC1 的 IP 地址：192.168.1.2 PC2 的 IP 地址：192.168.1.3
图 3 PC1 IP 地址
图 4 PC2 IP 地址
图 5 PC1/2 网关地址
下面配置交换机。 对于交换机 1:
enable configure terminal hostname S1 interface fa0/3 switchport access vlan 2 exit interface range fa0/1-2 switchport mode trunk exit 对于交换机 2: enable configure terminal hostname S2 interface fa0/3 switchport access vlan 2 exit interface range fa0/1-2 switchport mode trunk exit
swtichport access vlan 2 这条指令就是在端口 3 上创建 vlan2 并进行划分。 interface range fa 0/1-2 是对 0 号槽位 1 号和 2 号端口进行批量设置。 switchport mode trunk 为了让 PC 机能够互通，进入 trunk 模式。
图 6 switch1 配置结果
图 7 switch2 配置结果
在快速生成树中，树的根位根桥的交换机。由根桥开始，逐渐会形成一棵树，根桥定时发送配置报文，非根桥接收配置并转发。如果交换机中有循环回路，此时交换机会根据端口的配置选出一个端口并把其他的端口阻塞，消除循环。
开启快速生成树需要分别在两个交换机中输入以下指令：
spanning-tree mode rapid-pvst
开启之后，可以看到在交换机的两根线中，有一个是橘色的，说明这根没通，另外一根是通的，说明快速生成树生效了。
快速生成树可以起以下两个作用：
- 阻塞端口，消除循环。
- 当有一根线路信号中断时，快速生成树可以自动分配其他端口以供通信。
下面我们来测试：
对于 1: 我们直接进入 PC1 命令行，输入 ping -t 192.168.1.3（PC2 IP 地址）：
图 8 PC1 ping PC2 结果
结果可以发现 ping 的通，说明快速生成树起了作用。
下面我们来测试 2，可以把其中一个端口断开，在 switch1 中输入以下指令：
int fa 0/1 shut 在 ping 不中断的同时，输入以上指令，可以看到快速生成树起了作用，自动更换了端口
图 9 快速生成树 分配端口
这个实验就是通过对交换机进行快速生成树配置，达到在其中一条线路中断时，数据传输不中断。生成树其实是一种数据结构，但是用在计算机网络就有很大的作用，可以用来自动分配端口，防止环路出现的问题。又比如在路由算法中使用了 bell-man ford 算法。RSTP 在 STP 的基础上，处理了网络临时失去连通性的问题。RSTP 规定在某些情况下， 处于阻塞状态的窗口不必经历 2 倍的时延而可以直接进入转发状态。
在软件中，我们可以通过 show spanning-tree 来获取交换机的生成树信息：
图 10 生成树信息
其中 root 表示的是根网桥信息， priority 表示优先级。 优先级是用于根桥的选举的，通过比较优先级和 MAC 地址，可以用来选举根桥，优先级越小越优，若优先级相同，则比较 MAC 地址，越小越优。 对于根端口，是根据 RPC（root path cost）来选举端口。 我们可以看到由于 Fa0/1 的 Prio.Nbr 较小，所以算法优先选择了 fa0/1 连通。 在 STP 中有五种状态：禁用、监听、学习、转发和阻塞，在本次实验中，我主要学习了禁用和阻塞两种状态。通过 shut 指令，可以让某个端口进入禁用状态，这样我们就可以检查 STP 会不会进行端口的切换。