MSTP的标准为802.1S
1.背景
应用STP/RSTP的局域网内所有的VLAN共享一棵生成树,无法在VLAN间实现数据流量的负载均衡,链路被阻塞后将不承载任何流量,造成带宽浪费,可能造成部分VLAN的报文无法转发。
2.原理
形成多棵无环路的树,解决广播风暴并实现冗余备份。
多棵生成树在VLAN间实现负载均衡,不同VLAN的流量按照不同的路径转发。
3.基本概念
3.1.MSTP网络层次
MSTP网络中包含1个或多个MST域,每个MST Region中包含一个或多个MSTI,每个MSTI是所有运行STP/RSTP/MSTP的交换设备经MSTP协议计算后形成的树状网络。
3.2.MST域
一组运行MSTP协议具有相同的域名,相同VLAN到生成树实例映射,相同的MSTP修订级别的交换设备。
3.3.MSTI
多生成树实例,MSTI可以与一个或者多个VLAN对应,但一个VLAN只能与一个MSTI对应。
3.4.VLAN映射表
MST域的属性,描述VLAN和MSTI之间的映射关系。
3.5.IST域根
IST生成树中距离总根最近的交换设备是IST域根。
3.6.MSTI域根
每个多生成树实例的树根,不同的MSTI有各自的域根。
1)主桥:域内距离总根最近的交换设备,如果总根在MST域中,则总根为该域的主桥。
2)总根:CIST的根桥。
3)CST:公共生成树,连接交换网络内所有MST域的一棵生成树,如果把每个MST域看作是一个节点,CST就是这些节点通过STP或RSTP协议计算生成的一棵生成树。
4)IST:内部生成树,MST域内的一棵生成树。
5)CIST:公共和内部生成树,连接一个交换网络内所有交换设备的单生成树。
6)SST:构成单生成树,运行STP或RSTP的交换设备,或MST域中只有一个交换设备构成的生成树。
4.增加端口角色
1)根端口:非根桥上,离根桥最近的端口,负责向树根方向转发数据。
2)指定端口:向下游交换设备转发BPDU报文的端口。
3)Alternate端口:由于学习到其它网桥发送的配置BPDU报文而阻塞的端口,提供从指定桥到根的另一条可切换路径,作为根端口的备份端口。
4)Backup端口:由于学习到自己发送的配置BPDU报文而阻塞的端口,提供另外一条从根节点到叶节点的备份通路,作为指定端口的备份。
5)Master端口:MST域和总根相连的所有路径中最短路径上的端口,域中的报文去往总根的必经之路。
6)域边缘端口:位于MST域的边缘并连接其它MST域或SST的端口,如果边缘端口在CIST实例上的角色是Master端口,则它在域内所有MSTI上的角色也是Master端口。
7)边缘端口:位于整个域的边缘,不再与任何交换设备连接,一般与用户终端设备直接连接。
5.增强型P/A机制
1)上游设备发送Proposal报文,请求进行快速迁移。下游设备接收到后,把与上游设备相连的端口设置为根端口,并阻塞所有非边缘端口。
2)上游设备继续发送Agreement报文。下游设备接收到后,根端口转为Forwarding状态。
3)下游设备回应Agreement报文。上游设备接收到后,把与下游设备相连的端口设置为指定端口,指定端口进入Forwarding状态。
PS注意:
缺省情况下,华为数据通信设备使用增强的快速迁移机制。如果华为数据通信设备和其他制造商的设备进行互通,而其他制造商的设备P/A机制使用普通的快速迁移机制,此时,可在华为数据通信设备上通过设置P/A机制为普通的快速迁移机制,从而实现华为数据通信设备和其他制造商的设备进行互通。
6.BPDU格式
6.1.MST BPDU报文
6.2.MSTP特有字段解释