生成树协议——MSTP （多实例生成树协议 day 5）


文章目录

    • MSTP （多实例生成树协议）
      • 1. 单生成树实例弊端
        • 1.1 部分VLAN路径不通
        • 1.2 无法实现流量分担
        • 1.3 次优二层路径
      • 2. MSTP 原理

思维导图：

MSTP （多实例生成树协议）

RSTP的缺陷：

RSTP在STP基础上进行了改进，实现了网络拓扑快速收敛。但由于局域网内所有的VLAN共享一棵生成树，因此被阻塞后链路将不承载任何流量，无法在VLAN间实现数据流量的负载均衡，从而造成带宽浪费。

关于MSTP的解释：

  • IEEE 802.1s发布了MSTP（Multiple STP，多实例生成树协议）；
  • MSTP 能够兼容RSTP 和 STP
  • 生成树不是基于VLAN运行的，是基于Instance（实例）运行的。Instance是一个或多个VLAN的集合；

1. 单生成树实例弊端

1.1 部分VLAN路径不通

如图所示，网络中有SWA、SWB、SWC三台交换机。配置VLAN2通过两条上行链路，配置VLAN3只通过一条上行链路。
为了解决VLAN2的环路问题，需要运行生成树。在运行单个生成树的情况下，假设SWC与SWB相连的端口成为预备端口（Discarding状态），那么VLAN3的路径就会被断开，无法上行到SWB。

1.2 无法实现流量分担

  • 为了实现流量分担，需要配置两条上行链路为Trunk链路，允许通过所有VLAN；
  • SWA和SWB之间的链路也配置为Trunk链路，允许通过所有VLAN。将VLAN2的三层接口配置在SWA上，将VLAN3的三层接口配置在SWB上。
  • 我们希望VLAN2和VLAN3分别使用不同的链路上行到相应的三层接口，但是如果连接到SWB的端口成为预备端口（Alternate Port）并处于Discarding状态，则VLAN2和VLAN3的数据都只能通过一条上行链路上行到SWA，这样就不能实现流量分担。

1.3 次优二层路径

  • 如图所示，SWC与SWA和SWB相连的链路配置为Trunk链路，允许通过所有VLAN；SWA与SWB之间的链路也配置为Trunk链路，允许通过所有VLAN。
  • 运行单个生成树之后，环路被断开，VLAN2和VLAN3都直接上行到SWA。
  • 在SWA上配置VLAN2的三层接口，在SWB上配置VLAN3的三层接口，那么，VLAN3到达三层接口的路径就是次优的。

2. MSTP 原理

  • 多生成树协议即MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）。
  • MST域是多生成树域（Multiple Spanning Tree Region），由交换网络中的多台交换设备以及它们之间的网段所构成。
  • 同一个MST域的设备具有下列特点：

  1. 都启动了MSTP。

  2. 具有相同的域名。

  3. 具有相同的VLAN到生成树实例映射配置。

  4. 具有相同的MSTP修订级别配置。

  • 一个MST域内可以生成多棵生成树，每棵生成树都称为一个MSTI(Mulitiple Instance Spanning Tree Protocol)，每个MSTI都使用单独的RSTP算法，计算单独的生成树。
  • 每个MSTI（MST Instance）都有一个标识（MSTID），MSTID是一个两字节的整数。一个Instance可以包含多个VLAN，但是一个VLAN只能属于一个Instance。
  • VLAN映射表是MST域的属性，它描述了VLAN和MSTI之间的映射关系，MSTI可以与一个或多个VLAN对应，但一个VLAN只能与一个MSTI对应。
    MST域的属性，它描述了VLAN和MSTI之间的映射关系，MSTI可以与一个或多个VLAN对应，但一个VLAN只能与一个MSTI对应。
  • MSTP兼容STP和RSTP，既可以快速收敛，又提供了数据转发的各个冗余路径，在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。