「實戰」華為MSTP原理及案例配置詳解

MSTP簡介

多生成樹協議MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是IEEE 802.1s中提出的一種STP和VLAN結合使用的新協議，簡單說來，STP/RSTP是基於端口的，而MSTP是基於實例的。它既繼承了RSTP端口快速遷移的優點，又解決了RSTP中不同VLAN必須運行在同一棵生成樹上的問題。

域和實例

與STP/RSTP相比，MSTP中引入了“實例”（Instance）和“域”(Region) 的概念。

所謂“實例”就是多個VLAN的一個集合。使用的時候可以把多個相同業務的VLAN映射到某一個實例中。MSTP拓撲計算以實例為維度，各個實例獨立破環。通過VLAN和實例的映射，可以實現在這些實例上實現負載均衡。缺省情況下，所有的VLAN都映射到實例0上。除實例0外的其他實例叫做多生成樹實例。

所謂“域”，由域名、修訂級別、VLAN與實例的映射關係(mapping of VIDs to spanning trees)組成。每個域內所有交換機都要有相同的MST域配置，也就是說多臺交換機域中的三個配置完全相同時，才屬於同一個域。缺省情況下，域名就是交換機的橋MAC地址，修訂級別等於0，所有的VLAN都映射到實例0上。

MSTP生成樹分為4種：

1. CIST（Common Internal Spanning Tree），即公共與內部生成樹。CIST由CST和IST組成。
2. CST（Common Spanning Tree）連接交換網絡內所有MST域的一棵生成樹。
3. IST（Internal Spanning Tree）各個MST域內的一棵生成樹。
4. SST（Single Spanning Tree）運行STP或RSTP的交換設備只能屬於一個生成樹或者MST域中只有一個交換設備，這個交換設備構成單生成樹。

域根和總根

總根是一個全局概念，對於所有互連的運行STP/RSTP/MSTP的交換機只能有一個總根，也即是實例0的根。如上圖所示，A0的CIST Root就是總根。

域根是一個局部概念，是相對於某個域的某個實例而言的。也就是說每個域內的每個實例都有一個域根，所以每個域所包含的域根數目與實例個數相關。

Master端口和域邊緣端口

Master端口：Master端口是MST域的所有邊界端口中，到達總根具有最小開銷的端口，也就是連接MST域到總根的端口，位於整個域到總根的最短路徑上。Master端口在CIST上的角色是Root Port。

域邊緣端口：是連接不同MST域的端口，位於MST域的邊緣。一個域中可以有多個域邊緣端口。

MSTP生成樹計算

CIST生成樹的計算CIST生成樹計算中，通過7個維度的比較，最終把環形組網裁剪為樹形組網。7個維度是{ 根交換設備ID，外部路徑開銷，域根ID，內部路徑開銷，指定交換設備ID，指定端口ID，接收端口ID }。

CIST生成樹計算過程，可以分為3步：

1. 網絡中的設備發送接收BPDU報文，在經過比較配置消息後，在整個網絡中選擇一個優先級最高的交換機作為CIST的樹根。
2. 在每個MST域內MSTP通過計算生成IST
3. MSTP將每個MST域作為單臺交換機對待，通過計算在MST域間生成CST。

MSTI的計算MSTI生成樹計算中，通過5個維度的比較，最終把環形組網裁剪為樹形組網。5個維度是{ 域根ID，內部路徑開銷，指定交換設備ID，指定端口ID，接收端口ID }。

在MST域內，MSTP根據VLAN和生成樹實例的映射關係，針對不同的VLAN生成不同的生成樹實例。每棵生成樹獨立進行計算，計算原則與STP/RSTP計算生成樹的相同。

使用注意事項：

綁定實例的VLAN，必須已經創建，並且接口已經加入指定VLAN。通過命令“display stp brief”查看端口狀態時，只會顯示使能STP且UP的端口。

配置MST域的相關參數後，必須執行“active region-configuration”命令，配置才會生效。

MST域的默認域名是設備的MAC地址，每個設備的MAC地址是不相同的，所以必須手動指定域內，才能使交換機的域信息一致。

配置舉例

網絡拓撲

需求

1. vlan11和vlan12的流量進行負載分擔。
2. SW1和SW2分別作為vlan11和vlan12的根橋和備份根橋。
3. CE1和CE2連接用戶的接口不要參與STP計算。

配置思路

1. 創建VLAN，並把接口加入VLAN。
2. 配置模式是MSTP模式
3. 配置域名為huawei，並配置域內VLAN和實例的映射關係。
4. 配置SW1和SW2分別作為兩個vlan的根橋和備份根橋。

關鍵配置

1、配置模式為MSTP模式。

stp mode mstp

2、配置域名為huawei，並配置域內VLAN和實例的映射關係。

[SW1] stp region-configuration
[SW1-mst-region] region-name huawei //配置域名為RG1
[SW1-mst-region] instance 11 vlan 11 //默認所有VLAN都屬於實例0，這裡把VLAN11映射為實例11.

[SW1-mst-region] instance 12 vlan 12
[SW1-mst-region] active region-configuration //域內的配置，需要激活才能生效

[SW1-mst-region] quit

注意4臺設備的域配置需要完全一致，才可以正確破環。

3、配置根橋和備份根橋。

配置在實例11中SW1為根橋，SW2為備份根橋。在實例12中SW1為備份根橋，SW2為根橋。

[SW1]stp instance 11 priority 4096

[SW1]stp instance 12 priority 8192
[SW2]stp instance 11 priority 8192
[SW2]stp instance 12 priority 4096

3、去使能CE1和CE2設備連接PC端口的STP功能。

[~CE1]interface GE 1/0/2
[~CE1-GE1/0/2]stp edged-port enable
[~CE1-GE1/0/2]commit

以上就是關於MSTP的原理和配置步驟，大家都學會了嗎？

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