Cisco MSTP配置

 

Cisco MSTP 配置 ( 多生成树 )
 
一、什么是MSTP 当前和STP相关的协议有:IEEE 802.1D(STP),802.1W(RSTP),802.1(MSTP)。其中802.1D是最早关于STP的标准。RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)是STP的扩展,其主要特点是增加了端口状态快速切换的机制,能够实现网络拓扑的快速转换。

 
一、什么是MSTP
当前和STP相关的协议有:IEEE 802.1D(STP),802.1W(RSTP),802.1(MSTP)。其中802.1D是最早关于STP的标准。RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol)是STP的扩展,其主要特点是增加了端口状态快速切换的机制,能够实现网络拓扑的快速转换。MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)提出了多生成树的概念,可以把不同的vlan映射到不同的生成树,从而达到网络负载均衡的目的。
1.1 配置MSTP
1.1.1
设置模式
STP分为CST,MST两种模式,用户可以根据需要选择合理的模式:

CST模式
CST(Common Spanning Tree)整个网络形成一颗生成树,STP基于端口设置状态。如STP设置端口阻塞,则所有VLAN在该端口上都处于阻塞状态。该模式的特点是配置、实现 简单,适合小型网络。缺点是没有vlan的概念,当用户VLAN的拓扑配置不一样的时候,可能造成部分VLAN不能正常通信。

MST模式
MST(Multiple Spanning Tree)是对CST的扩展,其有如下特点:
可以把多台交换机虚拟成一个MST域,该MST域类似CST的一个桥,和CST桥互通。
在MST域内,可以把具有相同拓扑的多个vlan映射到一个生成树实例,即MSTI(Multiple Spanning Tree Instance)。每个MSTI在域内可以有不同的拓扑,实现流量均衡的目的。

配置生成树模式的 步骤如下:
步骤1 进入spanning-tree配置模式并配置生成树模式
步骤2 spanning-tree mode [cst | mst] 选择生成树模式
步骤3 show spanning-tree mst 显示MSTP配置, mst-instance为0时候显示的是IST的信息,其他的为MSTI的参数 config spanning-tree


12.1.2 设置快速特性
RSTP引入了快速状态转换的机制,合理的配置端口属性,可以达到网络快速转换。

Edge属性
处于网络边缘的交换机一般与终端设备相连,如PC机、工作站。把和这些终端设备相连的端口配置成为Edge端口,可以实现端口状态的快速转换,而不需要DiscardingàLearningàForwarding的转换过程。
Edge属性配置步骤
步骤1 config spanning-tree 进入spanning-treespanning-tree配置模式
步骤2 Spanning-tree mode mst 配置mst工作模式
步骤3 spanning-tree port [edge] [yes | no] {}*1 配置交换机的指定端口是否参与指定域的STP协议计算,缺省为参与计算
步骤4 show spanning-tree mst 显示MSTP配置, mst-instance为0时候显示的是IST的信息,其他的为MSTI的参数


P2P属性
交换机端口和交换机端口直连,则该端口就是P2P接口。RSTP针对P2P接口采用协商机制,可以实现端口状态的快速转换(DiscardingàForwarding)。
P2P属性配置步骤
步骤1 config spanning-tree 进入spanning-tree配置模式
步骤2 spanning-tree port [none-stp] [yes | no] {}*1 配置交换机的指定端口是否参与指定域的STP协议计算,缺省为参与计算
步骤3 show spanning-tree mst 显示MSTP配置, mst-instance为0时候显示的是IST的信息,其他的为MSTI的参数

/*如果端口没有和共享介质相连,尽量把端口设置为P2P属性。*/

1.1.3 设置时间参数
MST有四个可以配置的时间参数:
Hello-time:STP报文发送的间隔;
Forward-delay:端口处于从DiscardingàLearning,LearningàForwarding状态的时间
Maximum-age:报文最大的生存周期;
Max-hops:MST域内报文的最大生存周期。
下面说明MST模式接口的时间参数配置:
设置时间参数配置步骤
步骤1 config spanning-tree 进入spanning-tree配置模式
步骤2 Spanning-tree mode mst 配置mst工作模式
步骤3 spanning-tree [hello-time] {}*1 配置当本交换机被选为根桥时发送BPDU的时间间隔,单位为秒, 缺省为2。hello-time必须小于等于forward-delay – 2
步骤4 spanning-tree [forward-delay] {}*1 设置当本交换机被选为根桥时端口状态切换的时间间隔,单位为秒, 缺省为15。forward-delay的时间必须大于等于hello-time + 2
步骤5 spanning-tree [maximum-age] {}*1 配置交换机在指定域上的BPDU报文老化的最长时间间隔,单位为秒,缺省为20,收到超过这个时间的BPDU报文,就直接丢弃。
maximum-age的时间必须大于等于2 *(hello-time + 1),小于等于2 * (forward-delay–1)
步骤6 spanning-tree max-hops mst 配置桥Forward delay 参数
步骤7 show spanning-tree mst 显示MSTP配置, mst-instance为0时候显示的是IST的信息,其他的为MSTI的参数


1.1.4 设置桥实例优先级
用户可以手动配置桥优先级对网络进行合理规划。优先级最高的桥(数值越小)就是网络的根桥。当两条链路到根桥的距离一样的时候,选择指定桥优先级高的路径。配置交换机在指定MSTID上的MSTI桥优先级,缺省为32768, MSTI桥优先级必须是4096的倍数。
桥实例优先级配置步骤
步骤1 config spanning-tree 进入spanning-tree配置模式并配置生成树模式
步骤2 Spanning-tree mode mst 配置mst工作模式
步骤3 spanning-tree priority mst 配置桥实例优先级
步骤4 exit 退出spanning-tree 配置模式
步骤5 show spanning-tree mst 显示MSTP配置, mst-instance为0时候显示的是IST的信息,其他的为MSTI的参数


1.1.5 设置端口优先级
当两条链路到根桥的距离一样,指定桥优先级一样,根据端口优先级决定拓扑结构。
端口优先级配置步骤
步骤1 config spanning-tree 进入spanning-tree配置模式并配置生成树模式
步骤2 Spanning-tree mode mst 配置mst工作模式
步骤3 spanning-tree port priority mst 配置端口的优先级
步骤4 exit 退出spanning-tree 配置模式
步骤5 show spanning-tree mst 显示MSTP配置, mst-instance为0时候显示的是IST的信息,其他的为MSTI的参数


1.1.6 设置端口路径
在根桥选定以后,端口路径对网络拓扑有着重大意义。到根的距离越小,就越有可能成为通路。选择好根桥以后,根据端口速率等情况,合理的配置端口路径,可以形成理想的拓扑。
端口pathcost配置步骤
步骤1 config spanning-tree 进入spanning-tree配置模式并配置生成树模式
步骤2 Spanning-tree mode mst 配置mst工作模式
步骤3 spanning-tree port path-cost [auto | ] mst 配置端口的pathcost
步骤4 exit 退出spanning-tree 配置模式
步骤5 show spanning-tree mst 显示MSTP配置, mst-instance为0时候显示的是IST的信息,其他的为MSTI的参数


1.1.7 设置端口non-stp特性
MSTP可以将某些端口设置为不参与协议计算的端口,其方法是设置non-stp属性。
non-stp属性配置步骤
步骤1 config spanning-tree 进入spanning-tree配置模式并配置生成树模式
步骤2 spanning-tree port [none-stp] [yes|no] {}*1 配置端口是否参加STP运算,端口不参加STP运算后,处于Forward状态。
步骤3 show spanning-tree mst 显示MSTP配置, mst-instance为0时候显示的是IST的信息,其他的为MSTI的参数


1.1.8 设置MSTP域
属于MSTP同一个域必须满足:在设备之间有物理连接的情况下,name,revision, Vlan与MSTI的映射关系完全一致。
MSTP域配置步骤
步骤1 config spanning-tree 进入spanning-tree配置模式
步骤2 Spanning-tree mode mst 配置mst工作模式
步骤3 spanning-tree mst name 配置MSTP域标识符名称
步骤4 spanning-tree mst revision 配置MSTP域标识符版本
步骤5 spanning-tree map vlan mst 配置MSTP域与vlans的映射
步骤6 exit 退出spanning-tree 配置模式
步骤7 show spanning-tree mst 显示MSTP配置, mst-instance为0时候显示的是IST的信息,其他的为MSTI的参数


1.1.9 设置MSTP使能
接口配置
MSTP在只二层接口上起作用,包括普通以太网和Trunk端口,以太网和Trunk缺省都为二层接口。当用户希望使能某以太网或trunk的二层转发功能,以使其参与生成树计算时,可以进行以下配置:
MSTP在二层接口上的配置步骤
步骤1 interface ethernet 进入以太网接口
步骤2 forward l2 enable 禁止该接口的二层转发功能
步骤3 exit 退出以太网配置模式


VLAN配置
MST模式涉及到VLAN。MSTP关心的是VLAN的二层属性;而SuperVlan,基于协议的Vlan等都不是MSTP考虑的情况。
MST在VLAN上的配置步骤
步骤1 interface vlan 进入vlan配置模式
步骤2 add port untagged 将端口以untagged的方式加入VLAN
步骤3 exit 退出VLAN配置模式


使能MSTP
使能MSTP的配置步骤
步骤1 config spanning-tree 进入spanning-tree配置模式
步骤2 Spanning-tree mode mst 配置mst工作模式
步骤3 Spanning-tree enable 使能MSTP
步骤4 exit 退出spanning-tree 配置模式
步骤5 show spanning-tree mst 显示MSTP配置, mst-instance为0时候显示的是IST的信息,其他的为MSTI的参数

配置案列:
案例描述
本例主要为交换机配置MSTP域。在三台交换机上分别创建单MST Region,并在其中创建3个Instance。通过配置实例优先级使得在Instance1 中bridge1(MAC: 0005:3b80:03cf)为根桥,Instance 2中bridge2(MAC: 0005.3b81.1278)为根桥,在Instance3中 bridge3(MAC: 2222:2222:2222)为根桥。
MSTP将整个网络划分为多个域(不同的域用不同的name和revision区分),每个域中最多可包含64个实例,每个实例内部生成一棵生成树;每个 实例又可包含多个VLAN,多个vlan映射到一个Spaning Tree,所有的VLAN缺省都在Instance 0中。
在MST配置中,若配置最后带Instance ,生成树改变就只在特定的Instance中有效,对其它Instance的生成树没有影响;缺省情况下,改变参数只对该Region(Instance 0)中的生成树计算有影响。
在Bridge1上的配置步骤
步骤1 创建vlan,并添加端口
Harbour (config )#interface vlan vlan10 10
Harbour (config -vlan-vlan10)#add port 2/1-5 tag
Harbour (config -vlan-vlan10)#exit
Harbour (config )#interface vlan vlan20 20
Harbour (config -vlan-vlan20)#add port 2/1-5 tag
Harbour (config -vlan-vlan20)#exit
Harbour (config )#interface vlan vlan30 30
Harbour (config -vlan-vlan30)#add port 2/1-5 tag
Harbour (config -vlan-vlan30)#exit
步骤2 进入config -mstp配置模式
Harbour (config ) # config spanning-tree
Harbour(config -cst) # spanning-tree mode mst
步骤3 创建一个mst region
Harbour(config -mst)# spanning-tree mst name region2
Harbour(config -mst)# spanning-tree mst revision 2
步骤4 使能MSTP
Harbour(config -mst)# spanning-tree enable
步骤5 创建三个实例
Harbour(config -mst)# spanning-tree map vlan 10-19 mst 1
Harbour(config -mst)# spanning-tree map vlan 20-29 mst 2
Harbour(config -mst)# spanning-tree map vlan 30-39 mst 3
步骤6 配置实例优先级
Harbour(config -mst)# spanning-tree priority 4096 mst 1
Harbour(config -mst)# spanning-tree priority 32768 mst 2
Harbour(config -mst)# spanning-tree priority 61440 mst 3

在Bridge2上的配置步骤
步骤1 创建vlan,并添加端口
Harbour (config )#interface vlan vlan10 10
Harbour (config -vlan-vlan10)#add port 2/1-5 tag
Harbour (config -vlan-vlan10)#exit
Harbour (config )#interface vlan vlan20 20
Harbour (config -vlan-vlan20)#add port 2/1-5 tag(责任编辑:admin)

Harbour (config -vlan-vlan20)#exit
Harbour (config )#interface vlan vlan30 30
Harbour (config -vlan-vlan30)#add port 2/1-5 tag
Harbour (config -vlan-vlan30)#exit
步骤2 进入config -mstp配置模式 Harbou


Harbour (config -vlan-vlan20)#exit
Harbour (config )#interface vlan vlan30 30
Harbour (config -vlan-vlan30)#add port 2/1-5 tag
Harbour (config -vlan-vlan30)#exit
步骤2 进入config -mstp配置模式
Harbour (config ) # config spanning-tree
Harbour(config -cst) # spanning-tree mode mst
步骤3 创建一个mst region
Harbour(config -mst)# spanning-tree mst name region2
Harbour(config -mst)# spanning-tree mst revision 2
步骤4 使能MSTP
Harbour(config -mst)# spanning-tree enable
步骤5 创建三个实例
Harbour(config -mst)# spanning-tree map vlan 10-19 mst 1
Harbour(config -mst)# spanning-tree map vlan 20-29 mst 2
Harbour(config -mst)# spanning-tree map vlan 30-39 mst 3
步骤6 配置实例优先级
Harbour(config -mst)# spanning-tree priority 61440 mst 1
Harbour(config -mst)# spanning-tree priority 4096 mst 2
Harbour(config -mst)# spanning-tree priority 32768 mst 3

在Bridge3上的配置步骤
步骤1 创建vlan,并添加端口
Harbour (config )#interface vlan vlan10 10
Harbour (config -vlan-vlan10)#add port 2/1-5 tag
Harbour (config -vlan-vlan10)#exit
Harbour (config )#interface vlan vlan20 20
Harbour (config -vlan-vlan20)#add port 2/1-5 tag
Harbour (config -vlan-vlan20)#exit
Harbour (config )#interface vlan vlan30 30
Harbour (config -vlan-vlan30)#add port 2/1-5 tag
Harbour (config -vlan-vlan30)#exit
步骤2 进入config -mstp配置模式
Harbour (config ) # config spanning-tree
Harbour(config -cst) # spanning-tree mode mst
步骤3 创建一个mst region
Harbour(config -mst)# spanning-tree mst name region2
Harbour(config -mst)# spanning-tree mst revision 2
步骤4 使能MSTP
Harbour(config -mst)# spanning-tree enable
步骤5 创建三个实例
Harbour(config -mst)# spanning-tree map vlan 10-19 mst 1
Harbour(config -mst)# spanning-tree map vlan 20-29 mst 2
Harbour(config -mst)# spanning-tree map vlan 30-39 mst 3
步骤6 配置实例优先级
Harbour(config -mst)# spanning-tree priority 32768 mst 1
Harbour(config -mst)# spanning-tree priority 61440 mst 2
Harbour(config -mst)# spanning-tree priority 4096 mst 3

分别显示三个交换机的配置结果:
brideg1上显示结果:
Harbour(config -mst)# sh sp mst

 

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