多生成樹協議 MSTP,基於VLAN的破環協議,一分鐘瞭解下

一、MSTP

1、IEEE 802.1s 中定義了多生成樹協議 MSTP

(Multiple Spanning Tree Protocol),MSTP

兼容 STP 和 RSTP,既可以快速收斂,又提供了數據轉發的多個冗餘路徑,在數據轉發過程

中實現 VLAN 數據的負載均衡。

2、通過 MSTP 把一個交換網絡劃分成多個域,每個域內形成多棵生成樹,生成樹之間彼此

獨立。每棵生成樹叫做一個多生成樹實例 MSTI(Multiple Spanning Tree Instance),每個域

叫做一個 MST 域(MST Region:Multiple Spanning Tree Region)。MSTP 通過設置 VLAN 映

射表(即 VLAN 和 MSTI 的對應關係表),把 VLAN 和 MSTI 聯繫起來。每個 VLAN 只能對應

一個MSTI,即同一VLAN的數據只能在一個MSTI中傳輸,而一個MSTI可能對應多個VLAN。

最終形成多顆生成樹,不同 VLAN 的報文沿不同的路徑轉發,實現了負載分擔。解決了 RSTP

和 STP 的共同缺陷:由於局域網內所有的 VLAN 共享一棵生成樹,因此無法在 VLAN 間實現

數據流量的負載均衡,鏈路被阻塞後將不承載任何流量,造成帶寬浪費,還有可能造成部分

VLAN 的報文無法轉發。

二、MSTP基本術語

多生成樹協議 MSTP,基於VLAN的破環協議,一分鐘瞭解下

1、MST 域

MST 域是多生成樹域(Multiple Spanning Tree Region),由交換網絡中的多臺交換設備

以及它們之間的網段所構成。如上圖所示,一個 MSTP 網絡可以有多個 MST 域。同一個 MST

域的設備具有下列特點:

A、都啟動了 MSTP。

B、具有相同的域名。

C、具有相同的 VLAN 到生成樹實例映射配置。

D、具有相同的 MSTP 修訂級別配置。

一個局域網可以存在多個 MST 域,各 MST 域之間在物理上直接或間接相連。用戶可以

通過 MSTP 配置命令把多臺交換設備劃分在同一個 MST 域內。

2、MSTI/MSTI 域根

MSTI 是多生成樹實例(Multiple Spanning Tree Instance),位於 MST 域內,和 VLAN 進

行綁定,缺省所有的 VLAN 都在實例 0 中,具有如下特點:

A、 一個 MST 域內可以存在多棵生成樹,每棵生成樹都稱為一個 MSTI。MSTI 域根是每

個多生成樹實例的樹根。域中不同的 MSTI 有各自的域根。

B、MSTI 之間彼此獨立,MSTI 可以與一個或者多個 VLAN 對應。但一個 VLAN 只能與

一個 MSTI 對應。

C、每一個 MSTI 對應一個實例號,實例號從 1 開始,以區分實例號為 0 的 IST。

每個 MSTI 有一個域根,MSTI 域根就是每個 MSTI 上的根橋(通過比較 BID 獲得),MST

域內每個 MSTI 可以指定不同的根。

3、IST

IST 是內部生成樹(Internal Spanning Tree),是每個 MST 域內的缺省生成樹,實際上就

是實例號為 0 的 MSTI,通常稱為 MSTI0。缺省所有 VLAN 都屬於 IST,如果一個 VLAN 沒有

被劃分到任何 MSTI,則該 VLAN 屬於 IST。

4、CST

CST 是公共生成樹(Common Spanning Tree),是連接交換網絡內所有 MST 域的一棵

生成樹,在 CST 中將每個 MST 域當作一臺交換機,MST 域之間運行 STP,CST 就是每個 MST

域之間連線組成的生成樹。下圖中紅線組成的就是 CST,其中 Region2 和 Region3 之間的鏈

路被阻塞:

5、CIST

CIST 是公共內部生成樹(Common Internal Spanning Tree),是由每個 MST 域內的 IST

以及 MST 域間的線路組成。IST 可以說是 CIST 在每個 MST 域內的片段。

A、 總根是整個 MSTP 網絡中優先級最高的交換機,就是 CIST 的根橋。

B、其中每個 IST 內距離總根最近的交換機被稱之為每個 IST 的主橋(Master 橋)。

C、所有的 IST 和 CST 構成 CIST。

D 、 沒有加入域的 VLAN 缺省會使用 CIST。

下圖中紅線組成的是 CST,橙線組成的是各個 MST 域的 IST,兩個共同組成 CIST:

多生成樹協議 MSTP,基於VLAN的破環協議,一分鐘瞭解下

三、端口角色

MSTP 在 RSTP 的基礎上新增了 2 種端口,MSTP 的端口角色共有 7 種:根端口、指定

端口、Alternate 端口、Backup 端口、邊緣端口、Master 端口和域邊緣端口。

根端口、指定端口、Alternate 端口、Backup 端口和邊緣端口的作用同 RSTP 協議中定

義的作用。


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