思維導圖:
MSTP (多實例生成樹協議)
RSTP的缺陷:
RSTP在STP基礎上進行了改進,實現了網絡拓撲快速收斂。但由於局域網內所有的VLAN共享一棵生成樹,因此被阻塞後鏈路將不承載任何流量,無法在VLAN間實現數據流量的負載均衡,從而造成帶寬浪費。
關於MSTP的解釋:
- IEEE 802.1s發佈了MSTP(Multiple STP,多實例生成樹協議);
- MSTP 能夠兼容RSTP 和 STP
- 生成樹不是基於VLAN運行的,是基於Instance(實例)運行的。Instance是一個或多個VLAN的集合;
1. 單生成樹實例弊端
1.1 部分VLAN路徑不通
如圖所示,網絡中有SWA、SWB、SWC三臺交換機。配置VLAN2通過兩條上行鏈路,配置VLAN3只通過一條上行鏈路。
爲了解決VLAN2的環路問題,需要運行生成樹。在運行單個生成樹的情況下,假設SWC與SWB相連的端口成爲預備端口(Discarding狀態),那麼VLAN3的路徑就會被斷開,無法上行到SWB。
1.2 無法實現流量分擔
- 爲了實現流量分擔,需要配置兩條上行鏈路爲Trunk鏈路,允許通過所有VLAN;
- SWA和SWB之間的鏈路也配置爲Trunk鏈路,允許通過所有VLAN。將VLAN2的三層接口配置在SWA上,將VLAN3的三層接口配置在SWB上。
- 我們希望VLAN2和VLAN3分別使用不同的鏈路上行到相應的三層接口,但是如果連接到
SWB的端口成爲預備端口(Alternate Port)
並處於Discarding狀態,則VLAN2和VLAN3的數據都只能通過一條上行鏈路上行到SWA,這樣就不能實現流量分擔。
1.3 次優二層路徑
- 如圖所示,SWC與SWA和SWB相連的鏈路配置爲Trunk鏈路,允許通過所有VLAN;SWA與SWB之間的鏈路也配置爲Trunk鏈路,允許通過所有VLAN。
- 運行單個生成樹之後,環路被斷開,VLAN2和VLAN3都直接上行到SWA。
- 在SWA上配置VLAN2的三層接口,在SWB上配置VLAN3的三層接口,那麼,VLAN3到達三層接口的路徑就是次優的。
2. MSTP 原理
- 多生成樹協議即MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)。
- 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。
- 同一個MST域的設備具有下列特點:
-
都啓動了MSTP。
-
具有相同的域名。
-
具有相同的VLAN到生成樹實例映射配置。
-
具有相同的MSTP修訂級別配置。
- 一個MST域內可以生成多棵生成樹,每棵生成樹都稱爲一個
MSTI(Mulitiple Instance Spanning Tree Protocol)
,每個MSTI都使用單獨的RSTP算法,計算單獨的生成樹。 - 每個MSTI(MST Instance)都有一個
標識(MSTID)
,MSTID是一個兩字節的整數。一個Instance可以包含多個VLAN,但是一個VLAN只能屬於一個Instance。 - VLAN映射表是MST域的屬性,它描述了VLAN和MSTI之間的映射關係,MSTI可以與一個或多個VLAN對應,但一個VLAN只能與一個MSTI對應。
MST域的屬性,它描述了VLAN和MSTI之間的映射關係,MSTI可以與一個或多個VLAN對應,但一個VLAN只能與一個MSTI對應。 - MSTP兼容STP和RSTP,既可以快速收斂,又提供了數據轉發的各個冗餘路徑,在數據轉發過程中實現VLAN數據的負載均衡。