MSTP 延续了 RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）中的 Proposal/Agreement（P/A）机制 。在传统的 STP (802.1D) 中，收敛高度依赖定时器（如 30 秒的 Forwarding Delay），而 P/A 机制通过一种“握手”协商，实现了毫秒级的自主收敛。

以下是基于 IEEE 802.1Q 标准及华为相关技术文档深度解析的收敛过程：

1. Proposal/Agreement 机制的具体收敛步骤

假设两台交换机 S1 和 S2 刚连接，且 S1 的优先级高于 S2（S1 将成为指定桥）。

  • 阶段一：初始化与提议（Proposal） 连接建立后，两端接口均处于 Blocking 状态。此时，S1 认为自己是根桥，向 S2 发送一个 BPDU ，其中 Proposal 标志位置 1，端口角色设为 Designated Port (DP) 。
  • 阶段二：同步确认（Sync） S2 收到该 BPDU 后，发现 S1 的优先级更高，确认 S1 为上游邻居。
    • 关键动作： S2 立即进入 Sync（同步）状态 。为了防止临时环路，S2 会 阻塞其所有的非边缘指定端口（Non-edge DP） 。
    • 此时，S2 的下游链路被切断，确保了在 S1-S2 链路转变为 Forwarding 时，全网拓扑依然是无环的树状结构。
  • 阶段三：应答（Agreement） 一旦 S2 完成了本地端口的同步（阻塞），它会向 S1 回复一个 Agreement 标志位置 1 的 BPDU。同时，S2 将连接 S1 的端口（RP）直接切换至 Forwarding 状态。
  • 阶段四：完成握手 S1 收到该 Agreement 包后，得知下游已经准备好且无环，于是立即将自己的指定端口（DP）切换至 Forwarding 状态。

2. 技术细节：为什么 MSTP 比 STP 效率高？

MSTP/RSTP 效率的飞跃主要源于**从“被动等待”到“主动协商”**的思想转变：

A. 消除 Forwarding Delay

  • STP： 端口必须经历 Listening -> Learning -> Forwarding，每个阶段耗时 15 秒，合计 30 秒。这是为了等待 BPDU 传遍全网以确保无环。
  • MSTP： 只要下游交换机确认完成了“同步”（即阻塞了可能产生环路的其他端口），上游就可以立即进入转发状态。这种握手通常在几十毫秒内完成。

B. 拓扑变化的反馈机制

  • STP： 发现拓扑变化后，需先向根桥发送 TCN BPDU，由根桥下发 TC 标志位来刷新 MAC 地址表。
  • MSTP： 任何非边缘端口进入 Forwarding 状态都会直接触发拓扑变化处理（TC While Timer），立即通知邻居泛洪 BPDU 刷新地址表，收敛速度呈指数级提升。

C. 基于多实例的负载分担

  • STP： 所有 VLAN 共用一棵生成树，导致链路利用率低。
  • MSTP： 真正的优势在于将 VLAN 映射到不同的 MSTI（Multiple Spanning Tree Instance） 。每个实例拥有独立的 P/A 状态机，这意味着你可以让 VLAN 10 在链路 A 转发，VLAN 20 在链路 B 转发，在保证快速收敛的同时实现了流量均衡。

3. 专家深度提示：P/A 的触发条件

请注意，P/A 机制能够触发的前提是： 链路必须是点对点（Point-to-Point）全双工模式 。如果在共享式介质（半双工）上，MSTP 将退化为 STP 的定时器模式，因为无法保证握手只在两个唯一的设备间进行。