单生成树的弊端
部分VLAN路径不通
如图所示,网络中有SWA、SWB、SWC三台交换机。配置VLAN2通过两条上行链路,配置VLAN3只通过一条上行链路。
为了解决VLAN2的环路问题,需要运行生成树。在运行单个生成树的情况下,假设SWC与SWB相连的端口成为预备端口(Discarding状态),那么VLAN3的路径就会被断开,无法上行到SWB。
总结:
STP和RSTP通过阻塞某一个接口达到破环和冗余的目的,是单生成树,流量只能沿着没有阻塞的链路转发
无法实现流量分担
为了实现流量分担,需要配置两条上行链路为Trunk链路,允许通过所有VLAN;SWA和SWB之间的链路也配置为Trunk链路,允许通过所有VLAN。将VLAN2的三层接口配置在SWA上,将VLAN3的三层接口配置在SWB上。
我们希望VLAN2和VLAN3分别使用不同的链路上行到相应的三层接口,但是如果连接到SWB的端口成为预备端口(Alternate Port)并处于Discarding状态,则VLAN2和VLAN3的数据都只能通过一条上行链路上行到SWA,这样就不能实现流量分担。
总结:
STP和RSTP通过阻塞某一个接口达到破环和冗余的目的,是单生成树,流量只能沿着没有阻塞的链路转发 无法做到流量的负载分担
次优二层路径
如图所示,SWC与SWA和SWB相连的链路配置为Trunk链路,允许通过所有VLAN;SWA与SWB之间的链路也配置为Trunk链路,允许通过所有VLAN。
运行单个生成树之后,环路被断开,VLAN2和VLAN3都直接上行到SWA。
在SWA上配置VLAN2的三层接口,在SWB上配置VLAN3的三层接口,那么,VLAN3到达三层接口的路径就是次优的。
MSTP基本原理
RSTP在STP基础上进行了改进,实现了网络拓扑快速收敛。但由于局域网内所有的VLAN共享一棵生成树,因此被阻塞后链路将不承载任何流量,无法在VLAN间实现数据流量的负载分担,从而造成带宽浪费
为了弥补STP和RSTP的缺陷,IEEE于2002年发布的802.1s标准定义了MSTP。MSTP兼容STP和RSTP,既可以快速收敛,又提供了数据转发的多个冗余路径,在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。
多生成树协议即MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)。MST域是多生成树域(Multiple Spanning Tree Region),由交换网络中的多台交换设备
MSTP兼容STP和RSTP,既可以快速收敛,又提供了数据转发的各个冗余路径,在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。
一个MST域内可以生成多棵生成树,每棵生成树都称为一个MSTI(简称为一个实例 Instance),每个MSTI(实例)都使用单独的RSTP算法,计算单独的生成树
每个MSTI(实例)都有一个标识(MSTID),MSTID是一个两字节的整数。VRP平台支持16个MST Instance,MSTID取值范围是0-15,默认所有VLAN映射到MST Instance 0(STP/RSTP就只有一个instance 这个实例就是实例0 MSTP也有根据管理员创建相应的实例)
VLAN映射表是MST域的属性,它描述了VLAN和MSTI之间的映射关系,MSTI可以与一个或多个VLAN对应,但一个VLAN只能与一个MSTI(实例)对应 比如:
创建instance 1,让实例1映射vlan 2
创建instance 2 让实例2映射vlan 3 4
默认的instance 0 映射的vlan 1 5 6 7 8 9…4094
怎么构建同一个MST域呢?
都启动了MSTP。 //stp mode mstp
具有相同的域名。 // region-name weiguo
具有相同的VLAN到生成树实例映射配置。
instance 1 vlan 2
instance 1 vlan 3 4
具有相同的MSTP修订级别配置。 // revision-level 2
MSTP配置举例
修改相应的实例的cost值
在SWA上查看端口状态,结果如下:
[SWA]display stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE
在SWB上查看端口状态,结果如下:
[SWB]display stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
在SWC上查看端口状态,结果如下:
[SWC]display stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE
在SWD上查看端口状态,结果如下:
display stp brief
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 ALTE DISCARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
案例如下
题目需求如下:
绿色部分
instance 1映射的vlan就是vlan 1~10
规定SW9为instance 1的ROOT交换机
规定SW10为instance 1的备根交换机
红色部分
instance 2映射的vlan就是vlan 11~20
规定SW10为instance 2的ROOT交换机
规定SW9为instance 2的备根交换机
第一步:配置MSTP
stp mode mstp -------默认情况华为交换机的生成树的模式就是MSTP
#
stp region-configuration -------进入到mstp区域里面
region-name weiguo ------区域的名称
revision-level 2 ------修订的级别
instance 1 vlan 1 to 10 -----实例1映射的vlan 1~10
instance 2 vlan 11 to 20 -----实例2映射的vlan 11~20
active region-configuration
#
总结:在四台交换机上面的MSTP的配置要要一模一样
第二步:给不同实例给定不同级别
需求:
规定SW9为instance 1的ROOT交换机
规定SW10为instance 1的备根交换机
命令 SW9上面
stp instance 1 priority 4096
命令 SW10上面
stp instance 1 priority 8192
===============================================================================
需求:
规定SW10为instance 2的ROOT交换机
规定SW9为instance 2的备根交换机
命令 SW10上面
stp instance 2 priority 4096
命令 SW9上面
stp instance 2 priority 8192
第三步:检查实例1和实例2的生成树情况
display stp brief ------可以看到我们所有的实例
MSTID Port Role STP State Protection
0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/2 ROOT FORWARDING NONE
display stp instance 1 brief ------只看实例1的情况
MSTID Port Role STP State Protection
1 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
在实例1被阻塞的端口就是SW12的G0/0/2接口
display stp instance 1 brief
MSTID Port Role STP State Protection
1 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
1 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE
display stp instance 2 brief
MSTID Port Role STP State Protection
2 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
display stp instance 2 brief
MSTID Port Role STP State Protection
2 GigabitEthernet0/0/1 ROOT FORWARDING NONE
2 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE
总结:如果有一个用户不属于vlan 1~20当中的话 该用户走的实例就是实例0
MSTP的扩展部分
Master端口
Master端口,是区域通往总根的一条最优路径,Master端口在IST实例0中叫RP端口,在实例1或者实例2中叫Master端口
思考如下:
如图所示:VLAN 10 20 映射到实例1中 Vlan 30 映射到实例2中
问题1:分析下在实例1和实例2中分别看到的生成树的结构是什么样的?
问题2:实例0的生成树结构是什么样的?
堆叠技术
堆叠是指将多台支持堆叠特性的交换机通过堆叠线缆连接在一起,从逻辑上变成一台交换设备,作为一个整体参与数据转发
堆叠技术的优点:
堆叠系统多台成员交换机之间冗余备份
扩展端口数量
增大带宽
简化组网
堆叠方式
堆叠卡堆叠
堆叠卡堆叠又可以分为以下两种情况:
交换机之间通过专用的堆叠插卡ES5D21VST000及专用的堆叠线缆连接。
堆叠卡集成到了交换机后面板上,交换机通过集成的堆叠端口及专用的堆叠线缆连接。
链形堆叠
环形堆叠