MSTP多域生成树

协议信息

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。

MSTP 可以将一个或多个 VLAN 映射到一个 Instance(实例)(一个或多个 VLAN 集合),再基于 Instance 计算生成树。映射到同一个 Instance 的 VLAN 共享同一棵生成树。

 

网络层次

MSTP 把一个交换网络划分成多个域,每个域内形成多棵生成树,生成树之间彼此独立。

MSTP 网络中包含一个或多个 MST 域,每个 MST 域中包含一个或多个生成树实例

术语解释

MSTI --- 多生成树实例

  • 一个 MST 域内可以生成多棵生成树,每棵生成树都被称为一个 MSTI
  • MSTI 使用 Instance ID 标识,华为设备取值 0 - 4094

VLAN 映射表

MST 域的属性,描述了 VLAN 和 MSTI 之间的映射关系

如图所示的 MST Region 4 的 VLAN 映射有:

  • VLAN1 映射到 MSTI 1
  • VLAN2 映射到 MSTI 2
  • 其他 VLAN 映射到 MSTI 3

CST 公共生成树

连接交换网络内所有 MST 域的一棵生成树

如果把每个 MST 域看作是一个节点,CST 就是这些节点通过生成树协议计算生成的一棵树

IST 内部生成树

各 MST 域内的生成树

IST 时一个特殊的 MSTI,MSTI 的 instance ID 为 0

CIST 公共和内部生成树

通过生成树协议计算生成的,连接一个交换网络内所有设备的单生成树

所有 MST 域的 IST 加上 CST 就构成一棵完整的生成树,即 CIST

SST 单生成树

运行生成树协议的交换设备只能属于一个生成树。如:STP 和 RSTP

MST 域中只有一台交换设备,这台设备就构成单生成树

总根、域根和主桥

  • 总根 CIST Root

    是 CIST 的根桥

  • 域根 Region Root

    • 分为 IST 域根和 MSTI 域根
    • IST 域根:在 MSTI 域中 IST 生成树距离总根最近的交换设备是 IST 域根
    • MSTI 域根是每个多生成树的树根
  • 主桥

    域内距离总根最近的交换设备

    如果总根在 MST 域中,则总根为该域内的主桥

CIST 公共和内部生成树选举过程:

就是把 MST 域视为一台逻辑交换机,然后进行生成树计算

  • 首先选举总根 Root(实例 0 中的根)比较规则

    1. 在多个 MST 区域之间先选举"总根”,通过比较实例 0 的 BID 桥 ID,越小越优(总根本质是实例 0 中的 Root)总根是设备的概念有整个 MST 多区域之间只能有一条总根 Root(可以相象把一个 MST 区域想成一个交换机)
    2. 总根可以是 MST 区域中的任意一台设备
    3. 总根是整个大网中绝对的霸主
  • 接着选举域根

    在每一个 MST 区域选举一个 Region Root 域根,非总根区域的域根只能用于区域的域边界设备担任
    Region root 比较规则

    1. 比较区域边界交换机到达总根的 ERPC 外部开销(外部根路径开销)越小越优
    2. 如果 ERPC 外部开销相同,比较域边界交换机在实例 0 的桥 ID
    3. 域根选举出来后,该区域内所有交换机到总根的 ERPC,等于域根到达总根的 ERPC(此时,把一个 MST 域视为一个逻辑交换机)
    4. 如果一个 MST 区域内存在总根,那么这个设备也是这个 MST 域的 Region root 域根
    5. 域根是每个 MST 区域内的霸主
  • 选举 CIST 中的端口角色规则

    1. 比较 CIST 的总根 ID,越小越优
    2. 比较 CIST 到达总根的 ERPC(ERPC 指到达总根的距离,ERPC 在跨越 MST 区域时累加)
    3. 比较 CIST 域根的桥 ID,越小越优
    4. 比骄 CIST 到达域根的 IRPC,越小越优(IRPC 指到达域根的距离)
    5. 比较 CIST 中 BPDU 报文发送者的 BID(桥 ID),越小越优
    6. 比较 CIST 中 BPDU 报文发送者的 PID(端口 ID),越小越优
    7. 比较 CIST 中 BPDU 报文接收者的 PID,越小越优

    所有 CIST 的选举基于 instance0 的 BID 来选举

转发原则

本区域中 VLAN 属于哪个实例,就按哪个实例进行转发。数据需要跨区域时,按照 CIST 进行转发,进入其他区域后,按其他区域对应的实例进行转发。

名词解释

域边缘端口:

域边缘端口是指位于 MST 域边缘并连接其他 MST 域或 SST 的端口

域边缘端口在生成树实例上的角色与在 CIST 的角色保持一致(如果不一致,则会导致环路)

MASTER 端口:

MP 端口是在 MSTP 中新增的端口,只会出现在域根上

是 MST 域和总根项链的所有路径中的最短路径,是交换设别上连接 MST 域到总额和的端口

是域中报文去往总根的必经之路

配置命令

锐捷单域配置

​spanning-tree mode mst​ // 修改生成树为 MSTP
​spanning-tree mst configuration​ // 进入 MST 设置
​name KFC​ // 配置域名为 KFC
​revision 1​ // 修订级别 1
​instance 1 vlan 1-10​ // 将 vlan 划入实例
​show spanning-tree mst 1​ // 查看 mst 实例 1

锐捷 MSTP 简单实现

要求 VLAN10、VLAN20 数据流经过 S3 转发,VLAN50、VLAN60 数据流经过 S4 转发,S3、S4 其中一台宕机时均可无缝切换至另一台进行转发。所配置的参数要求如下:

  • region-name 为 ruijie;
  • revision 版本为 1;
  • 实例 1,包含 VLAN10、VLAN20;
  • 实例 2,包含 VLAN50,VLAN60;
  • S3 作为实例 0、1 中的主根,S4 作为实例 0、1 的从根;
  • S4 作为实例 2 中的主根,S3 作为实例 2 的从根;
  • 主根优先级为 4096,从根优先级为 8192;
VSU(config) spanning-tree  # 开启生成树
VSU(config) spanning-tree mst configuration  # 配置MSTP
VSU(config-mst) name ruijie  # 名称为ruijie
VSU(config-mst) revision 1  # 版本为1
VSU(config-mst) instance 1 vlan 10, 20  # 实例1允许通过VLAN10、VLAN20、VLAN30、VLAN40、VLAN100
VSU(config-mst) instance 2 vlan 50, 60  # 实例2允许通过VLAN50、VLAN60
...
S4(config) spanning-tree
S4(config) spanning-tree mst configuration
S4(config-mst) name ruijie 
S4(config-mst) revision 1
S4(config-mst) instance 1 vlan 10, 20
S4(config-mst) instance 2 vlan 50, 60

spanning-tree portfast default 配置所有的接口为边缘端口
spanning-tree portfast       (接口下)配置接口为边缘端口

华为单域配置

​stp mode mstp ​ // 修改 stp 模式为 mstp
​stp region-configuration​
​region-name KFC​ // 配置域名
​revision-leval 1 ​ // 配置修订级别(版本)
​instance 1 vlan 1 to 50​ // 将 vlan 划入实例
​active region-configuration​ // 激活配置
在多台设备间,域名、修订级别、VLAN 映射实例配置需保持一致
​stp instance 1 priority 0​ // 修改实例的优先级
​display stp vlan 1​ // 查看 vlan1 的生成树
​display stp region-configuration​ // 查看生成树实例配置
​display stp brief​ // 查看生成树端口状态

​stp instance 1 priority 4096​ // 修改优先级

 

<think>好的,我现在需要处理用户关于MSTP实验的询问。首先,我得确认自己对MSTP生成树协议)和概念的理解是否正确。MSTP是IEEE 802.1s标准,用于在交换网络中构建生成树实例,优化网络资源利用。则可能涉及将网络划分为MSTP,每个区有自己的实例和配置。 用户可能想知道如何配置或进行实验,或者其应用场景。接下来,我需要考虑用户可能的背景,比如学生或网络工程师,他们可能需要实验步骤或理论解释。确保回答结构清晰,分步骤说明。 需要检查MSTP的基本原理,之间的交互,如CST(公共生成树)和IST(内部生成树)。还要提到配置要点,如名、修订号、实例映射等。可能涉及不同厂商设备的配置差异,但用户可能更关注通用步骤。 另外,要确保使用正确的中文术语,比如“实例”、“VLAN映射”、“边界”等。需要避免技术错误,比如MSTP与STP、RSTP的区别,以及中的BPDU处理。 最后,考虑用户可能的深层需求,比如实验中的常见问题或验证方法,是否需要包括故障排除提示?可能简要提及检查配置一致性或使用命令查看生成树状态。总结时要强调实验的目标和应用场景,如大规模网络中的负载分担。</think>MSTP生成树协议)实验是网络领中用于验证生成树协作的重要实践。以下分步骤为您解析其核心要点: #### 一、MSTP基础概念 1. **协议背景** MSTP(IEEE 802.1s)在传统STP/RSTP基础上扩展,支持通过$$CST(Common Spanning Tree)$$和$$IST(Internal Spanning Tree)$$实现实例负载均衡。 2. **定义** 每个MST包含: - 唯一名(如`Region_A`) - 修订号(Revision Number) - VLAN-实例映射表(例如:$VLAN10 \rightarrow Instance1$) #### 二、实验关键配置步骤 1. **参数统一配置** ```cisco spanning-tree mst configuration name Region_A ! 名需跨设备一致 revision 1 ! 修订号匹配 instance 1 vlan 10-20 instance 2 vlan 30-40 ``` *注:不同的`name`或`revision`不匹配将导致间通信退化为STP* 2. **边界端口设置** - 间连接端口需启用`boundary`类型 - 自动处理IST与CST的BPDU转换 3. **根桥选举策略** - 每个实例独立指定内根桥: ```cisco spanning-tree mst 1 root primary ``` #### 三、实验验证方法 1. **状态检查命令** ```cisco show spanning-tree mst configuration ! 验证参数 show spanning-tree mst 1 ! 查看实例拓扑 ``` 2. **流量路径验证** - 通过`traceroute`观察不同VLAN的路径分离 - 使用协议分析器捕获间BPDU格式 #### 四、典型应用场景 - **跨数据中心互联** 通过划分实现地理隔离区的独立计算 - **租户网络** 不同租户分配独立MST,保证配置隔离 #### 五、常见问题排查 1. **间环路风险** 检查边界端口是否正确处理BPDU的`Region Root`字段 2. **VLAN映射不一致** 使用`show spanning-tree mst configuration digest`验证哈希值匹配 **总结**:MSTP实验的核心目标是验证不同区生成树实例如何通过CST协同工作。实际部署时需严格保证参数一致性,并通过实例化设计实现流量负载均衡。
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