MSTP--多生成树协议

MSTP--多生成树协议

第一部分：概念介绍：

STP:

STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）不能使端口状态快速迁移，即使是在点对点链路或边缘端口，也必须等待2倍的Forward delay的时间延迟，端口才能迁移到转发状态。

RSTP:

RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）可以快速收敛，但是和STP一样存在以下缺陷：局域网内所有网桥共享一棵生成树，不能按VLAN阻塞冗余链路，所有VLAN的报文都沿着一棵生成树进行转发。

MSTP基本概念

多生成树协议MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是IEEE 802.1s中定义的一种新型生成树协议。简单说来，STP/RSTP是基于端口的，PVST＋是基于VLAN的，而MSTP是基于实例的。

实例（Instance）

与STP/RSTP和PVST+相比，MSTP中引入了“实例”（Instance）和“域”(Region) “的概念。所谓“实例”就是多个VLAN的一个集合，这种通过多个VLAN捆绑到一个实例中去的方法可以节省通信开销和资源占用率。MSTP各个实例拓扑的计算是独立的，在这些实例上就可以实现负载均衡。使用的时候，可以把多个相同拓扑结构的VLAN映射到某一个实例中，这些VLAN在端口上的转发状态将取决于对应实例在MSTP里的转发状态.

MST域

MST域（Multiple Spanning Tree Regions，多生成树域）是由交换网络中的多台交换机以及它们之间的网段构成。

这些交换机都启动了MSTP、具有相同域名、相同的VLAN到生成树映射配置和相同的MSTP修订级别配置，并且物理上有链路连通。 一个交换网络可以存在多个MST域。用户可以通过MSTP配置命令把多台交换机划分在同一个MST域内。

总根和域根

总根是一个全局概念，对于所有互连的运行STP/RSTP/MSTP的交换机只能有一个总根，也即是CIST的根；而域根是一个局部概念，是相对于某个域的某个实例而言的。

第二部分：配置过程及实验

1）MSTPDE一般配置过程：

1.配置MST域

2.配置当前交换机为根桥或备份根桥

3.配置当前交换机的桥优先级

2）MSTP实验案例

1.试验拓扑：

注：其中三台交换机为为quidway2403-h-hi（其他华为设备没有MSTP配置）。

个端口连线如图。

试验要求：

1.三个交换机上都vlan10，vlan20 ，vlan30 ，vlan40；

2.Vlan 10 和vlan20构成实例1，并且域根为sw1，sw2为备用根，流量在线路1和2上；

3.Vlan 30 和vlan40构成实例2，并且域根为sw2，sw1为备用根，流量在线路1和2上；

4.线路1上实现多条链路聚合。

3）具体配置：

1.Sw1配置：

Vlan配置：

Sw1：

[sw1]vlan 10

[sw1-vlan10]vlan 20

[sw1-vlan20]vlan 30

[sw1-vlan30]vlan 40

Trunk配置：

在1,17,18端口配置trunk：这里只列出17端口配置。

[sw1-vlan40]int e1/0/17

[sw1-Ethernet1/0/17]port link-type trunk

[sw1-Ethernet1/0/17]port trunk permit vlan all

。。。

端口聚合配置：

[sw1]link-aggregation group 1 mode manual

[sw1]int e1/0/17

[sw1-Ethernet1/0/17]port link-aggregation group 1

[sw1-Ethernet1/0/17]int e1/0/18                  

[sw1-Ethernet1/0/18]port link-aggregation group 1

查看聚合：

MSTP配置：

[sw1]stp enable  

[sw1]stp region-configuration

[sw1-mst-region]region-name abc

[sw1-mst-region]instance 1 vlan 10 20

[sw1-mst-region]instance 2 vlan 30 40

[sw1]stp instance 1 root primary

[sw1]stp instance 2 root secondary

检查区域的配置:

[sw1]stp region-configuration

[sw1-mst-region]check region-configuration

Admin configuration

  Format selector    :0

  Region name        :abc

  Revision level     :0

  Instance   Vlans Mapped

     0       1 to 9, 11 to 19, 21 to 29, 31 to 39, 41 to 4094

     1       10, 20

     2       30, 40

[sw1-mst-region]revision-level 1

[sw1-mst-region]active region-configuration

Sw2配置：

与sw1相似，就不在一一列举只列出与sw1不同配置。

查看端口汇聚：

Mstp配置：

[sw2]stp instance 1 root secondary

[sw2]stp instance 2 root primary

[sw2]stp region-configuration

[sw2-mst-region]check region-configuration  查看结果如下：

Admin configuration

  Format selector    :0

  Region name        :abc

  Revision level     :0

  Instance   Vlans Mapped

     0       1 to 9, 11 to 19, 21 to 29, 31 to 39, 41 to 4094

     1       10, 20

     2       30, 40

[sw2-mst-region]revision-level 1把修订号修改为1;

[sw2-mst-region]active region-configuration

Sw3配置：

这里仅列出不同的命令步骤：

[sw3]stp region-configuration

[sw3-mst-region]check region-configuration

Admin configuration

  Format selector    :0

  Region name        :abc

  Revision level     :0

  Instance   Vlans Mapped

     0       1 to 9, 11 to 19, 21 to 29, 31 to 39, 41 to 4094

     1       10, 20

     2       30, 40

[sw3-mst-region]revision-level 1

[sw3-mst-region]active region-configuration

查看区域情况：

区域1：

[sw1]dis stp instance 1 brief

MSTID        Port                  Role  STP State     Protection

  1        Ethernet1/0/1           DESI  FORWARDING      NONE

  1        Ethernet1/0/17          DESI  FORWARDING      NONE

显示Sw1的汇聚端口和1端口都是转发状态；

[sw2]dis stp instance 1 brief

MSTID        Port                  Role  STP State     Protection

  1        Ethernet1/0/2           DESI  FORWARDING      NONE

  1        Ethernet1/0/17          ROOT  FORWARDING      NONE

显示Sw2的汇聚端口和2端口都是转发状态；

[sw3]dis stp instance 1 brief

MSTID        Port                  Role  STP State     Protection

  1        Ethernet1/0/1           ROOT  FORWARDING      NONE

  1        Ethernet1/0/2           ALTE  DISCARDING      NONE

而sw3的2端口在区域1里是阻塞的，说明线路3没有用。所以区域1的流量走的是线路1和线路2。

区域2：

[sw1]dis stp instance 2 brief

MSTID        Port                  Role  STP State     Protection

  2        Ethernet1/0/1           DESI  FORWARDING      NONE

  2        Ethernet1/0/17          ROOT  FORWARDING      NONE

显示连个端口都是转发状态；

[sw2]dis stp instance 2 brief

MSTID        Port                  Role  STP State     Protection

  2        Ethernet1/0/2           DESI  FORWARDING      NONE

  2        Ethernet1/0/17          DESI  FORWARDING      NONE

显示两个端口都是转发状态；

[sw3]dis stp instance 2 brief

MSTID        Port                  Role  STP State     Protection

  2        Ethernet1/0/1           ALTE  DISCARDING      NONE

  2        Ethernet1/0/2           ROOT  FORWARDING      NONE

显示端口1是阻塞状态，说明线路2没用。所以区域2的流量走的是线路1和线路3。

实验结束。

总结：

MSTP兼容STP和RSTP，并且可以弥补STP和RSTP的缺陷。它既可以快速收敛，也能使不同VLAN的流量沿各自的路径分发，从而为冗余链路提供了更好的负载分担机制。