新增特性：

新增备用端口和备份端口两个角色用于分别热备根端口和指定端口，热备时处于阻塞状态（该机制切换时无延时）。
端口状态5个（禁用、阻塞、侦听、学习、转发）减少到3个（丢弃、学习和转发）。RSTP的丢弃状态代表STP的禁用、阻塞、侦听状态。
只使用一种状态的BPDU报文，检测到拓扑变化后会立即发送一个表示拓扑变化的BPDU，任何接收到它的网桥会立即修剪自己的STP数据库，而无需像STP一样等待拓扑变化传递到根网桥再经过转发延迟后返回。
允许边缘端口（EdgedPort）从阻塞状态（20s）直接进入转发状态，边缘端口的UP/DOWN不会触发拓扑改变，且不会被PA协商阻塞。
如果在3个Hello Time内没没有收到来自根交换机的BPDU时，就认为和上游交换机的链路出现故障，而STP则需要等待老化时间20s。
RSTP每个网桥在Hello Time都会对外发送BPDU报文，而STP只有根桥会对外发送，其他网桥只负责转播。
接收次优信息：当前根端口失效后，网桥会对外发送自己是根桥的BPDU，若此时收到其他网桥发来的有更优的BPDU报文，则立即接收其为根桥，并将接收到该报文的端口设置为根端口。
PA快速协商机制：

PA协商只会存在于上游是DP（指定端口），下游是RP（根端口）的情况下。例如从Root（上游）-SWA（下游）新增了一条线路

    1、两台设备互发BPDU确定谁是DP（上游指定端口），RP（下游根端口）。
    2、确定端口后，上游DP会向下游发出P置位BPDU发起P/A协商（P置位）。
    3、下游RP收到P置位BPDU后会将自己除Edge Port以外所有端口变为Discarding状态阻塞掉（即开始端口sync过程）。
    4、全部端口阻塞完成后（sync过程），下游RP会将其RP口直接转变成Fowarding状态并向上游发送A置位BPDU以示同意且已完成P/A协商。
    5、上游DP收到下游RP发回的A置位BPDU后知道下游已完成P/A协商，将该DP口也转变为Fowarding，自此P/A协商完成。
    6、下游交换机继续向自己其他处于Discarding状态的DP端口发起P/A协商。

备注：如果下游设备发现这个接口收到的BPDU没其他某个接口（如现存的RP接口）收到的BPDU优先级高，则下游只会回复正常的BPDU，而不去理会P/A协商。
正常的RSTP时间为Listening（LSN）15s+Learning（LRN）15s=30s，P/A协商大约历时8-10s（但因为会重置MAC地址表，需要一个包的arp确认路径，因此ping会丢5-6个包，共计10-12s）。

缺点：

RSTP使用单颗生成树，在网络规模较大时收敛时间较长，改变拓扑时的影响也很大。
链路被阻塞后将不承担任何流量，无法实现负载均衡，造成大量带宽浪费。
在网络结构不对称时，单生成树会影响网络的连通性。

RSTP安全机制

保护功能	场景	配置影响
BPDU（Bridge Protocol Data Unit）保护	边缘端口在收到BPDU以后端口状态将变为非边缘端口，此时就会造成生成树的重新计算，如果攻击者伪造配置消息恶意攻击交换设备，就会引起网络震荡。	交换设备上启动了BPDU保护功能后，如果边缘端口收到RST BPDU，边缘端口将被error-down，但是边缘端口属性不变，同时通知网管系统。被error-down的边缘端口只能由网络管理员手动恢复。如果用户需要被error-down的边缘端口可自动恢复，可通过配置使能端口自动恢复功能，并可设置延迟时间。
防TC-BPDU报文攻击保护	交换设备在接收到拓扑变化报文后，会执行MAC地址表项和ARP表项的删除操作，如果频繁操作则会对CPU的冲击很大。	启用防TC-BPDU报文攻击功能后，在单位时间内，交换设备处理拓扑变化报文的次数可配置。如果在单位时间内，交换设备在收到拓扑变化报文数量大于配置的阈值，那么设备只会处理阈值指定的次数。对于其他超出阈值的拓扑变化报文，定时器到期后设备只对其统一处理一次。这样可以避免频繁的删除MAC地址表项和ARP表项，从而达到保护设备的目的。
Root保护	由于维护人员的错误配置或网络中的恶意攻击，根桥收到优先级更高的BPDU，会失去根桥的地位，重新进行生成树的计算，并且由于拓扑结构的变化，可能造成高速流量迁移到低速链路上，引起网络拥塞。	对于启用Root保护功能的指定端口，其端口角色只能保持为指定端口。一旦启用Root保护功能的指定端口收到优先级更高的RST BPDU时，端口状态将进入Discarding状态，不再转发报文。在经过一段时间（通常为两倍的Forward Delay），如果端口一直没有再收到优先级较高的RST BPDU，端口会自动恢复到正常的Forwarding状态。
环路保护	当出现链路拥塞或者单向链路故障，根端口和Alternate端口会老化。根端口老化，会导致系统重新选择根端口（而这有可能是错误的），Alternate端口老化，将迁移到Forwarding状态，这样会产生环路。	在启动了环路保护功能后，如果根端口或Alternate端口长时间收不到来自上游设备的BPDU报文时，则向网管发出通知信息（此时根端口会进入Discarding状态，角色切换为指定端口），而Alternate端口则会一直保持在阻塞状态（角色也会切换为指定端口），不转发报文，从而不会在网络中形成环路。直到链路不再拥塞或单向链路故障恢复，端口重新收到BPDU报文进行协商，并恢复到链路拥塞或者单向链路故障前的角色和状态。

RSTP快速收敛机制

一、UplinkFast

检测到本地有线路Down时，立即将Blocking的port切换到Forwarding状态（2s~4s）。
激活条件
1、交换机上必须启动UplinkFast功能。
2、至少有一个处于Blocking状态的端口。
3、失效链路必须发生在Root Port上。

二、Backbonefast

当交换机收到其他交换机发出宣告自己是根桥的BPDU时，会立即使阻塞的端口进入监听状态（不经过20s的监听时间）。

三、PortFast

配置为PortFast的端口会检测到链路Up后会直接进入Forwarding状态。

PVST

每VLAN生成树（Per VLAN Spanning Tree，PVST）

基于每一个vlan独立维护一颗生成树。
BPDU报文的目的MAC地址变更为Cisco保留地址01-00-0C-CC-CC-CD，并因打有802.1Q标签而无法兼容STP/RSTP。
根桥的概念只针对于vlan，vlan下可更改优先级和cost（优先级为0-65535，且必须为4096的倍数），接口模式下vlan优先级（优先级为0-240，且默认必须为16的倍数）和接口cost选举根端口、指定端口使用。
可在vlan中指定主备根桥，Primary状态优先级为24576，Secondary状态优先级为28672，如该交换机配置为Root Primary，此时有另一台优先级低于24576的交换机出现，则优先级较低的会竞选为根桥。
网桥优先级（4bit）＋系统ID 扩展（12bit）＋MAC 地址（48bit）
例如：vlan1的优先级为32768（优先级默认为32768）+1+MAC地址。

PVST+

每VLAN生成树+（Per VLAN Spanning
Tree+，PVST+），向下兼容STP/RSTP并运行在Vlan1，其他vlan运行PVST。

Cisco私有生成树特性
存在于PVST和PVST+中，可加快收敛速度。
1、Portfast
端口直接由Block（阻塞）-Fwd（转发），不经历BPDU的学习转发过程（可节省30s），当一个端口为接入层的存根端口，建议启用该功能。

2、Uplinkfast
当交换机检测到根端口失效后，会立即将备份端口启用为根端口，而不经过不经历BPDU的学习转发过程（可节省30s）
开启后
生效条件：
A.在交换机上必须启动了UplinkFast功能；
B.至少有一个处于Blocking的端口（即有冗余链路）；
C.链路失效必须发生在Root Port上；
D.备份端口启用为根端口后，原次优备份端口升级为备份端口。

3、Backbonefast
开启该功能后：
1、链路失效情况对应RSTP中的接收次优信息：当前根端口失效后，网桥会对外发送自己是根桥的BPDU，若此时收到其他网桥发来的有更优的BPDU报文，则立即接收其为根桥，并将接收到该报文的端口设置为根端口。
2、新增链路情况对应RSTP中的PA协商（用时10-12s）。