HCIP/HCIE RoutingSwitching / Datacom备考宝典系列（十一）MSTP知识点全面总结（多生成树协议）

一、MSTP背景

RSTP在STP的基础上进行了改进 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
由于局域网内所有的VLAN共享一棵生成树 也就是只有一个根桥
默认流量都走主根桥 备份根桥只有主根桥挂掉才会启用
所以流量无法通过负载均衡达到优化效果
为了弥补STP和RSTP的缺陷 IEEE于2002年发布的802.1s标准定义了MSTP 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
华为默认MSTP MSTP就是基于VLAN定义生成树
802.1d STP
802.1w RSTP
802.1s MSTP

二、STP RSTP的问题

三、MSTP Multiple STP多生成树协议概述

设置VLAN映射表 将一个或多个VLAN映射到一个多生成树实例（Instance）上
基于实例计算出多棵生成树 实例间实现负载分担
具有RSTP快速收敛的特性且兼容STP和RSTP

MSTP可以实现多区域的计算

四、多生成树实例 MSTI

MSTI：Multiple Spanning Tree Instance

由MSTID标志 两字节整数（16b二进制）
华为VRP平台支持16个MST Instance
0~15
默认所有VLAN映射到MST Instance 0

在MSTP协议中 可以⽀持多个⽣成树 每个⽣成树称之为 instance
不同的⽣成树使⽤ MSTP协议进⾏独⽴的计算 互不⼲扰

五、MST区域 Region

一组相邻的交换机组成一个区域
同一区域的设备具有下列特点：
都启动了MSTP
具有相同的域名 Region Name
具有相同的实例映射 Format Selector
具有相同的修订级别 Revision Level
键入命令：dis stp region-configuration

交换机配置必须一模一样才可以

六、MST配置标识 MST Configuration Identifier

标识自己所在的区域
被封装在交换机相互发送的BDPU中

七、MST树类型

MSTI是在一个域内计算的

在MSTP协议中 备份端⼝备份的是指定端⼝
域边缘端⼝是指位于MST域的边缘并连接其它MST域或SST的端⼝
其中包含的开销表⽰的是到域内的根交换机的开销
所以这个 cost 的⼤⼩是不⼀定的
进⾏MSTP计算时
域边缘端⼝在MSTI上的⾓⾊和CIST实例的⾓⾊保持⼀致。

在MSTP协议中 可以不⽤配置域名的
因为默认情况下 MST域的域名等于交换设备桥MAC的MAC地址

八、CST IST CIST 总根和域根

CIST总根是根据BID最优的得到的
根据公共链路计算得到的树就是公共生成树CST
CIST域根是每个区域Region各自计算

九、MSTI和MSTI域根

十、MSTP基本计算过程

1 MSTP计算方法

MSTP中除边缘端⼝外 其他端⼝⾓⾊都参与MSTP的计算过程

基于实例Instance的计算仅在一个区域内部 MSTI
公共内部的实例Instance会发送出去 CIST

2 CST计算

3 IST计算

4 MSTI计算过程-Region1

5 MSTI计算过程-Region2

6 MSTP计算结果

7 MSTP计算结果分析

Region4 3没有VLAN2的实例 所以沿着黑线走-意为公共的
Region1 2有VLAN2的实例 所以沿着红色虚线走

Region 4没有VLAN3的实例 所以走黑线
Region 3有VLAN3的实例 所以走红色虚线
Region 1没有VLAN3的实例 所以走黑线
Region 2有VLAN3的实例 所以走蓝色虚线

十一、MSTP配置命令

十二、STP RSTP和MSTP的兼容性

stp mode stp
stp mode rstp
stp mode mstp
stp mcheck

三种工作模式总的原则就是向下兼容 MSTP兼容RSTP RSTP兼容STP
如果MSTP交换机的端口上曾经连接有STP/RSTP交换机
则端口被迁移到STP/RSTP兼容工作模式
如果STP/RSTP交换机被关机或移走
该端口无法自动迁移到MSTP模式下工作 此时如果在端口上运行mcheck操作 则该端口会重新迁移到MSTP模式下工作
mcheck m是mode的意思

十三、STP RSTP MSTP对比

Cisco
STP-CST 802.1d
RSTP-RSTP 802.1w
MSTP-MSTP 802.1s
映射-列表

默认STP模式-PVST+ 思科私有
PVST+ Per VLAN Spanning Tree有个VLAN计算一个生成树
PVRST+ Per VLAN Rapid Spanning Tree