前言
STP和RSTP都是針對一個完整網絡生成一顆無環(huán)的生成樹,STP和RSTP對于小型網絡來書是非常有效的,但是對于較為復雜的中大型網絡來說,STP和RSTP需要經過大量復雜的計算最終才能生成一顆生成樹,有時候甚至無法生成一顆完整的生成樹,那么中大型網絡用什么來防止環(huán)路呢?方法很多,但是今天我們的主角是MSTP(多生成樹協(xié)議)。
MSTP與RSTP
MSTP與RSTP非常多相似點,例如五個端口角色、三種端口狀態(tài)、三個計時器,甚至收斂機制都是一樣,MSTP相比RSTP只是多了"多生成樹域(MST)"和"生成樹實例(MSTI)"。
MSTP和RSTP所使用的收斂機制是一樣的。
MSTP(Multiple Spanning Tree 多生成樹協(xié)議)
MSTP的重點是"MST"和"MSTI",兩個參數之間的關系是:一個運行MSTP的網絡可以劃分多個MST,而每個MST可以包含一個或者多個MSTI,一個MSTI就是一顆生成樹。
注意:一個VLAN只能屬于一個MSTI,一臺交換機可以屬于多個MSTI、MST。
MST(多生成樹域):
MST是由MSTP網絡中多臺交換機及其網段組成的,在同一個MST域中的交換機具有如下特點:
1、 都運行MSTP協(xié)議。
2、 具有相同的域名。
3、 具有相同的VLAN映射配置。
一個MSTP網絡中可以擁有多個MST,各個MST之間都存在物理連接(直接或者間接),管理員可以通過命令將交換機劃分到不同的MST當中。
MSTI(多生成樹實例):
MSTI是MST當中的生成樹,一個MST可以存在多個MSTI,各個MSTI各自獨立,互不影響,MSTI由一個或者多個VLAN構成,但是一個VLAN只能屬于一個MSTI。
如下圖所示,MSTI中包含有3個MSTI,每個MSIT對應一個VLAN建立生成樹,由下圖可見,每一個MSTI中都會阻塞掉一部分端口,達到無環(huán)結構,各個MSTI都是獨立運作的,所以,我們看到MSIT 1 中SW3和SW4之間的鏈路是阻塞了的,但是到了MSTI 3 中,SW3和SW4之間的鏈路又處于轉發(fā)狀態(tài)。
VLAN映射:
VLAN映射這個是MSTP中的核心參數,VLAN映射就是把MST域中的VLAN劃分到MSTI中,一個VLAN只能加入到一個MSTI中,同一個VLAN的數據只能在一個MSTI中傳輸,一個MSTI可以容納多個VLAN。
如上圖,VLAN10映射到MSIT 1 中,VLAN20映射到MSIT 2 中,VLAN30映射到MSIT 3 中。
生成樹:
MSTP中包含多棵生成樹分別是:
IST(內部生成樹):就是MST中內部生成的生成樹,只針對當前MST進行計算,每個MST中只生成一個IST。
CST(公共生成樹):是整個MSTP網絡中的一顆總的生成樹,是針對所有MST經行計算。CST會生成域根,CST內部還存在MSTI,MSTI也會生成域根,所有分別是CST域根和MSIT域根。
CIST(公共和內部生成樹):針對MSTP網絡所有交換機生成的單生成樹,是由CST和IST共同構建。CIST會生成一個總根,通常是網絡的最上層的設備。
SST(單生成樹):一個MST中只有一臺交換機,那么這臺交換機生成的生成樹就是單生成樹,以及STP和RSTP生成的都是單生成樹。
端口角色:
MSTP中包含的端口角色有:根端口、指定端口、替代端口、備份端口、主端口、域邊緣端口和邊緣端口,其中根端口、指定端口、替代端口、備份端口、邊緣端口的作用都跟RSTP中一致的,MSTP也是除了邊緣端口以外所有端口都參與到選舉中。
因為根端口、指定端口、替代端口、備份端口、邊緣端口,這幾個端口都在上一篇文章中講解過了,在這里我就不作講解了,我們來重點講解"主端口"和"域邊緣端口"。
主端口:
主端口是MST域中與總根連接最近的端口,是所有報文到達總根的必經之路,主端口在MSTI和MST當中都擔任根端口的角色。
域邊緣端口:
域邊緣端口是指MST域與其他MST或者SST連接的端口,域邊緣端口在MSTI和CIST中擔任的角色是一致的。
MSTP原理:
MSTP將整個網絡分成若干個MST域,再使用STP或者RSTP協(xié)議的算法進行計算,生成CST。MST域內則通過MSTP協(xié)議算法進行計算。MSTP使用MST BPDU作為計算依據。
現今大部分的交換機都默認運行MSTP協(xié)議,而非STP或RSTP,如果不進行配置,那么MSTP的工作方式與RSTP的工作方式接近。