MSTP与链路聚合技术

MSTP（多生成树协议）

简介

MSTP（多生成树协议）是Spanning Tree Protocol（STP）的改进版，支持网络中使用多条生成树，并根据用户需求限制生成树间的路径。MSTP将多个VLAN映射到一棵生成树上，允许在拓扑不变的情况下使用多条路径，提高了网络的可用性和带宽利用率。

核心概念

• 实例（Instance）：一个或多个VLAN的集合。一个交换网络可针对一个实例创建一棵树，提高链路利用率，避免树过多造成资源浪费。

• Instance id：12位二进制构成，取值范围0 - 4094。Instance0默认存在，初始时所有VLAN属于Instance0。在BPDU的BID中，优先级前4位用于标识，后12位（拓展系统ID）在802.1S中用于放置Instance id，区分不同树形结构的BPDU。

• 域（Region）：MST域。大规模交换网络可划分多个MST域，每个域单独创建实例和树形结构；小型网络可在一个MST域中。

• Region name和Revision level：域名和修订等级，用于MST域的识别和兼容性。

配置步骤

1. 激活生成树：华为设备默认激活，可执行[sw1]stp enable确保生成树激活。

2. 选择生成树协议：华为设备默认使用MSTP，可通过[sw1]stp mode mstp明确指定。

3. 配置MST域：

   • 进入MST域配置模式：[sw1]stp region-configuration

   • 设置域名：[sw1-mst-region]region-name aa

   • 设置修订等级：[sw1-mst-region]revision-level 1

   • 定义实例和VLAN映射：[sw1-mst-region]instance 1 vlan 1 to 5、[sw1-mst-region]instance 2 vlan 6 to 10

   • 激活配置：[sw1-mst-region]active region-configuration

4. 配置根桥和备份根桥：[sw1]stp instance 1 root primary设置实例1的主根桥，[sw1]stp instance 2 root secondary设置实例2的备份根桥。

优点

• 高可用性：采用多生成树技术，提高网络的容错能力，保证网络可靠性及可用性。

• 灵活性：支持将多个VLAN映射到一颗生成树中，支持多路径转发，更加灵活，可以根据业务需求任意设置生成树。

• 带宽利用率高：MSTP在保证冗余的情况下，可以使用多条链路增大了带宽利用率。

缺点

• 配置复杂：相较于普通的单生成树协议，多重生成树需要复杂的配置和维护。

• 带宽调整能力差：MSTP传输以太网业务时带宽应为虚容器的整数倍，带宽调整能力较差。

应用场景

MSTP技术在企业网络、数据中心、城域网等场景中广泛应用。它可以实现IP路由设备多种速率等级的业务汇聚或直接接入，支持业务汇聚调度，综合承载，具有良好的生存性。

链路聚合

简介

链路聚合将多个物理接口逻辑上捆绑成一个逻辑接口（聚合链路），在华为设备中称作Eth-trunk链路，物理链路称作成员链路。其目的是在不提升硬件的情况下，叠加链路带宽。

静态与动态聚合

链路聚合分为静态和动态两种：

• 静态聚合（SAL）：无需协议交互，手动配置即可实现链路捆绑，适合对协议开销敏感的场景。

• 动态聚合（LACP）：基于LACP协议，能自动协商聚合，通过发送LACPDU与对端交互信息，实现链路动态聚合和解聚合，确保网络链路高效利用和高可用性。

条件

• 聚合链路的所有成员接口需传输速率、双工模式、接口类型、PVID、允许列表相同。

• 聚合接口的成员接口两端必须在同一设备上，不能跨设备聚合。

配置

1. 创建聚合接口：[sw1]interface Eth-Trunk 0创建Eth-Trunk0接口。

2. 将物理接口划入聚合接口：在聚合接口配置模式下，[sw1-Eth-Trunk0]trunkport GigabitEthernet 0/0/2；或在物理接口配置模式下，[sw2-GigabitEthernet0/0/1]eth-trunk 0。

负载分担

支持基于数据包和数据流的负载分担。华为设备默认采用基于数据流的负载分担，且默认基于源目IP区分数据流。

优点

• 增加带宽：聚合后的逻辑接口带宽等于聚合前各物理接口带宽之和。

• 提高可靠性：当某条活动链路出现故障时，流量可以切换到其他可用的成员链路上，从而提高链路聚合接口的可靠性。

• 负载分担：在一个链路聚合组内，可以实现在各成员活动链路上的负载分担。

缺点

• 配置复杂度较高：链路聚合的配置和维护需要一定的技术知识和经验。

• 成员接口要求严格：参与聚合的物理接口需具有相同的速率和介质。

应用场景

链路聚合技术广泛应用于数据中心、企业网络、广域网等场景。在数据中心，可以提升服务器与交换机之间的带宽，确保高可用性；在企业网络，可以实现核心交换机与接入交换机之间的冗余连接；在广域网，通过聚合多条物理链路，提升广域网连接的带宽和可靠性。