多生成树 MSTP

MSTP是RSTP的改进版,旨在解决VLAN共享单一生成树导致的资源浪费问题。通过将网络划分为多个域并创建实例,MSTP允许不同VLAN的生成树独立计算,实现负载均衡和资源有效利用。本文举例说明了如何通过实例配置,使VLAN 10和VLAN 20流量分别走不同的链路,提高网络效率并简化管理。

多域生成树协议(MSTP Multi Spanning Tree Protocol)是RSTP的改良,我们知道RSTP对于划分VLAN的网络就会显得十分呆板,所有VLAN共享一棵生成树,阻塞的链路不会承担任何流量,将会造成资源的浪费,所以MSTP将网络划分成一个域,
然后通过域创建不同的实例我们可以把不同实例划分到不同VLAN,通过将相同结构的VLAN划分到相同示例,而不同结构则划分到不同示例中,这样我们就能保证不同结构VLAN的生成树的计算互不干扰,节省通信开销和资源占用率,从而使得这些实例可以负载均衡.

这里写图片描述

此例中我们已经划分了VLAN,根据STP协议,选举出S1为根交换机,而S3
Ethernet 0/0/1为根节点,而我们如果不创建实例(其实是VLAN公用一个默认实例全局instance 0),此时流量走向:

pc-2->pc-1::
pc-2发送报文到S3的Ethernet 0/0/3端口->[S3 Ethernet 0/0/1] -> [S1 Ethernet 0/0/3] ->[S1 Ethernet 0/0/2] ->Pc-1

Pc-4->PC-3:Pc-4 -> [S3 Ethernet 0/0/3] ->[S3 Ethernet 0/0/1]->[S1 Ethernet 0/0/3]->[S1 Ethernet 0/0/1]->[S2 Ethernet 0/0/1]-> PC-4

我们发现不管是VLAN 10还是VLAN 20的数据都是从S3的Ethernet 0/0/1进行转发,而S3 的Ethernet 0/0/2却未被利用,因为这里划分了两个VLAN,如果我们让VLAN 10数据走S3 Ethernet 0/0/1链路,而VLAN 20 数据走S3 Ethernet 0/0/2的话,不仅充分利用了网络中的链路,还减轻了S3 Ethernet

### 多生成树协议 MSTP 实验配置教程及拓扑案例 多生成树协议(MSTP)是一种增强的生成树协议,能够通过将 VLAN 映射到不同的生成树实例来优化网络性能和冗余性。以下是关于 MSTP 的实验配置教程和拓扑案例。 #### 1. MSTP 拓扑设计 在 MSTP 实验中,通常需要设计一个交换机的网络拓扑,包含核心层、汇聚层和接入层。以下是一个典型的拓扑设计: - 核心层:两台三层交换机(Core1 和 Core2),用于提供冗余路径。 - 汇聚层:两台二层交换机(Agg1 和 Agg2),用于连接接入层设备。 - 接入层:台接入交换机(Access1、Access2 等),用于连接终端设备。 - VLAN 划分:创建个 VLAN,并将它们映射到不同的 MST 实例。 #### 2. IP 地址规划 为每台设备分配唯一的管理 IP 地址,并为每个 VLAN 分配子网地址。例如: - Core1: 192.168.1.1/24 - Core2: 192.168.1.2/24 - VLAN 10: 192.168.10.0/24 - VLAN 20: 192.168.20.0/24 #### 3. 配置步骤 ##### 3.1 启用 MSTP 协议 在所有交换机上启用 MSTP 协议: ```bash spanning-tree mode mst ``` ##### 3.2 配置 MST 确保所有交换机属于同一个 MST 。配置名称和修订版本号: ```bash spanning-tree mst configuration instance 1 vlan 10,20 instance 2 vlan 30,40 name MST-Domain revision 1 ``` ##### 3.3 设置根桥 选择一台交换机作为根桥,并为其分配较低的桥优先级: ```bash spanning-tree mst 1 priority 4096 ``` ##### 3.4 配置链路聚合 在核心层和汇聚层之间配置链路聚合(EtherChannel),以提高带宽和冗余性: ```bash interface port-channel 1 switchport mode trunk spanning-tree portfast trunk ``` ##### 3.5 验证配置 使用以下命令验证 MSTP 配置是否正确: ```bash show spanning-tree mst configuration show spanning-tree mst brief show spanning-tree mst detail ``` #### 4. 实验案例 以下是一个完整的 MSTP 实验案例,基于引用中的内容[^3]和实际网络设计[^4]: **拓扑描述**: - 核心层:两台三层交换机(Core1 和 Core2)。 - 汇聚层:两台二层交换机(Agg1 和 Agg2)。 - 接入层:两台接入交换机(Access1 和 Access2)。 - VLAN 划分:VLAN 10、VLAN 20 和 VLAN 30。 **配置任务**: 1. 在所有设备上启用 MSTP 协议。 2. 将 VLAN 10 和 VLAN 20 映射到 MST 实例 1,将 VLAN 30 映射到 MST 实例 2。 3. 设置 Core1 为 MST 实例 1 的根桥,Core2 为 MST 实例 2 的根桥。 4. 在核心层和汇聚层之间配置链路聚合。 5. 验证生成树状态并测试网络连通性。 #### 5. 注意事项 - 确保所有交换机属于同一个 MST ,否则无法正常通信。 - 在配置链路聚合时,确保两端的配置一致。 - 测试网络连通性时,可以使用 `ping` 命令验证不同 VLAN 之间的通信。 ```python # 示例 Python 脚本:自动配置 MSTP def configure_mstp(device, instance, vlans, priority): config = f""" spanning-tree mode mst spanning-tree mst configuration instance {instance} vlan {vlans} name MST-Domain revision 1 spanning-tree mst {instance} priority {priority} """ device.send_config_set(config.splitlines()) ```
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