协议信息

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。

MSTP 可以将一个或多个 VLAN 映射到一个 Instance（实例）（一个或多个 VLAN 集合），再基于 Instance 计算生成树。映射到同一个 Instance 的 VLAN 共享同一棵生成树。

 

网络层次

MSTP 把一个交换网络划分成多个域，每个域内形成多棵生成树，生成树之间彼此独立。

MSTP 网络中包含一个或多个 MST 域，每个 MST 域中包含一个或多个生成树实例

术语解释

MSTI --- 多生成树实例

• 一个 MST 域内可以生成多棵生成树，每棵生成树都被称为一个 MSTI
• MSTI 使用 Instance ID 标识，华为设备取值 0 - 4094

VLAN 映射表

MST 域的属性，描述了 VLAN 和 MSTI 之间的映射关系

如图所示的 MST Region 4 的 VLAN 映射有：

• VLAN1 映射到 MSTI 1
• VLAN2 映射到 MSTI 2
• 其他 VLAN 映射到 MSTI 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 就是这些节点通过生成树协议计算生成的一棵树

IST 内部生成树

各 MST 域内的生成树

IST 时一个特殊的 MSTI，MSTI 的 instance ID 为 0

CIST 公共和内部生成树

通过生成树协议计算生成的，连接一个交换网络内所有设备的单生成树

所有 MST 域的 IST 加上 CST 就构成一棵完整的生成树，即 CIST

SST 单生成树

运行生成树协议的交换设备只能属于一个生成树。如：STP 和 RSTP

MST 域中只有一台交换设备，这台设备就构成单生成树

总根、域根和主桥

• 总根 CIST Root

  是 CIST 的根桥

• 域根 Region Root

  • 分为 IST 域根和 MSTI 域根
  • IST 域根：在 MSTI 域中 IST 生成树距离总根最近的交换设备是 IST 域根
  • MSTI 域根是每个多生成树的树根

• 主桥

  域内距离总根最近的交换设备

  如果总根在 MST 域中，则总根为该域内的主桥

CIST 公共和内部生成树选举过程：

就是把 MST 域视为一台逻辑交换机，然后进行生成树计算

• 首先选举总根 Root(实例 0 中的根)比较规则

  1. 在多个 MST 区域之间先选举"总根”，通过比较实例 0 的 BID 桥 ID，越小越优(总根本质是实例 0 中的 Root)总根是设备的概念有整个 MST 多区域之间只能有一条总根 Root(可以相象把一个 MST 区域想成一个交换机)
  2. 总根可以是 MST 区域中的任意一台设备
  3. 总根是整个大网中绝对的霸主

• 接着选举域根

  在每一个 MST 区域选举一个 Region Root 域根,非总根区域的域根只能用于区域的域边界设备担任
  Region root 比较规则

  1. 比较区域边界交换机到达总根的 ERPC 外部开销(外部根路径开销)越小越优
  2. 如果 ERPC 外部开销相同，比较域边界交换机在实例 0 的桥 ID
  3. 域根选举出来后，该区域内所有交换机到总根的 ERPC，等于域根到达总根的 ERPC（此时，把一个 MST 域视为一个逻辑交换机）
  4. 如果一个 MST 区域内存在总根，那么这个设备也是这个 MST 域的 Region root 域根
  5. 域根是每个 MST 区域内的霸主

• 选举 CIST 中的端口角色规则

  1. 比较 CIST 的总根 ID，越小越优
  2. 比较 CIST 到达总根的 ERPC（ERPC 指到达总根的距离，ERPC 在跨越 MST 区域时累加）
  3. 比较 CIST 域根的桥 ID，越小越优
  4. 比骄 CIST 到达域根的 IRPC，越小越优（IRPC 指到达域根的距离）
  5. 比较 CIST 中 BPDU 报文发送者的 BID（桥 ID），越小越优
  6. 比较 CIST 中 BPDU 报文发送者的 PID（端口 ID），越小越优
  7. 比较 CIST 中 BPDU 报文接收者的 PID，越小越优

  所有 CIST 的选举基于 instance0 的 BID 来选举

转发原则

本区域中 VLAN 属于哪个实例，就按哪个实例进行转发。数据需要跨区域时，按照 CIST 进行转发，进入其他区域后，按其他区域对应的实例进行转发。

名词解释

域边缘端口：

域边缘端口是指位于 MST 域边缘并连接其他 MST 域或 SST 的端口

域边缘端口在生成树实例上的角色与在 CIST 的角色保持一致（如果不一致，则会导致环路）

MASTER 端口：

MP 端口是在 MSTP 中新增的端口，只会出现在域根上

是 MST 域和总根项链的所有路径中的最短路径，是交换设别上连接 MST 域到总额和的端口

是域中报文去往总根的必经之路

配置命令

锐捷单域配置

​spanning-tree mode mst​ // 修改生成树为 MSTP
​spanning-tree mst configuration​ // 进入 MST 设置
​name KFC​ // 配置域名为 KFC
​revision 1​ // 修订级别 1
​instance 1 vlan 1-10​ // 将 vlan 划入实例
​show spanning-tree mst 1​ // 查看 mst 实例 1

锐捷 MSTP 简单实现

要求 VLAN10、VLAN20 数据流经过 S3 转发，VLAN50、VLAN60 数据流经过 S4 转发，S3、S4 其中一台宕机时均可无缝切换至另一台进行转发。所配置的参数要求如下：

• region-name 为 ruijie；
• revision 版本为 1；
• 实例 1，包含 VLAN10、VLAN20；
• 实例 2，包含 VLAN50,VLAN60；
• S3 作为实例 0、1 中的主根，S4 作为实例 0、1 的从根；
• S4 作为实例 2 中的主根，S3 作为实例 2 的从根；
• 主根优先级为 4096，从根优先级为 8192；

VSU(config) spanning-tree  # 开启生成树
VSU(config) spanning-tree mst configuration  # 配置MSTP
VSU(config-mst) name ruijie  # 名称为ruijie
VSU(config-mst) revision 1  # 版本为1
VSU(config-mst) instance 1 vlan 10, 20  # 实例1允许通过VLAN10、VLAN20、VLAN30、VLAN40、VLAN100
VSU(config-mst) instance 2 vlan 50, 60  # 实例2允许通过VLAN50、VLAN60
...
S4(config) spanning-tree
S4(config) spanning-tree mst configuration
S4(config-mst) name ruijie 
S4(config-mst) revision 1
S4(config-mst) instance 1 vlan 10, 20
S4(config-mst) instance 2 vlan 50, 60spanning-tree portfast default 配置所有的接口为边缘端口
spanning-tree portfast       (接口下)配置接口为边缘端口

华为单域配置

​stp mode mstp ​ // 修改 stp 模式为 mstp
​stp region-configuration​
​region-name KFC​ // 配置域名
​revision-leval 1 ​ // 配置修订级别（版本）
​instance 1 vlan 1 to 50​ // 将 vlan 划入实例
​active region-configuration​ // 激活配置
在多台设备间，域名、修订级别、VLAN 映射实例配置需保持一致
​stp instance 1 priority 0​ // 修改实例的优先级
​display stp vlan 1​ // 查看 vlan1 的生成树
​display stp region-configuration​ // 查看生成树实例配置
​display stp brief​ // 查看生成树端口状态

​stp instance 1 priority 4096​ // 修改优先级