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1、MSTP原理,ISSUE 1.0,2,引入,为了解决二层网络冗余环路产生的广播风暴，引入STP解决了上述问题。STP存在收敛慢，临时失去连通性等缺陷，为了弥补STP的不足，引入了RSTP。但是上述二者都没有解决链路负载分担得问题。因此今天我们讨论的是如何实现二层冗余链路的负载分担。,3,学习目标,熟悉STP、RSTP和MSTP的特性掌握MSTP的工作原理,学习完本课程，您应该能够：,4,课程内容,第一章 生成树协议概述第二章 MSTP工作原理,5,第一章 生成树协议概述,生成树协议版本号不同生成树协议的比较,6,参考资料,STP 配置手册RSTP 配置手册MSTP 配置手册IEEE 802.1
2、d IEEE 802.1wIEEE 802.1s,7,生成树协议版本号,生成树目前包含三种协议：单生成树协议（STP）协议版本号为 0快速生成树协议（RSTP）协议版本号为 2多生成树协议（MSTP）协议版本号为 3,8,三种生成树的比较,STP的特性形成一棵无环路的树：解决广播风暴并实现冗余备份RSTP的特性形成一棵无环路的树：解决广播风暴并实现冗余备份快速收敛根端口快速进入转发状态采用握手机制实现端口的快速转发设置边缘端口实现快速转发MSTP的特性形成一棵无环路的树：解决广播风暴并实现冗余备份快速收敛形成多棵生成树实现负载均衡不同VLAN的流量可以按照不同的路径进行转发,9,MSTP的负载
3、均衡,一个交换机可能被包含在多个多生成树中各多生成树实例相互独立转发数据,VLAN 2,VLAN 2,VLAN 3,VLAN 3,VLAN 2数据流,VLAN 3数据流,10,课程内容,第一章 生成树协议概述第二章 MSTP工作原理,11,第二章 MSTP工作原理,基本概念端口状态和端口角色CIST的计算MSTI的计算其他功能,12,基本概念,Region 1,Region 2,Region 3,Region 4,CIST ROOT,CST,Revision level:0VLAN mapping:VLAN 3 to Instance 3VLAN 5 to Instance 5VLAN oth
4、ers to IST,Revision level:0VLAN mapping:VLAN 2 to Instance 2VLAN 4 to Instance 4VLAN others to IST,Revision level:0VLAN mapping:VLAN 2 to Instance 2VLAN 3 to Instance 3VLAN others to IST,Revision level:0VLAN mapping:VLAN 4 to Instance 4VLAN 5 to Instance 5VLAN others to IST,IST Master,IST,Region ROO
5、T,MSTI,13,基本概念（续）,CST公共生成树（Common spanning tree）IST内部生成树（Internal spanning tree）内部生成树是多生成树的一个特殊实例（instance ID=0）CIST公共内部生成树（Common and internal spanning tree）公共内部生成树是由所有IST（一棵IST视为一台交换机），STP交换机和RSTP交换机组成的一棵贯穿整个网络的树。MSTI多生成树实例（Multiple spanning tree instance）每一个MSTI都有唯一的实例ID标识（ID取值范围为116）,14,基本概念（续）,
6、MST区域（MST region）域名（Region name）修正级别（Revision level）(目前保留)实例和VLAN的映射所有拥有相同域配置（region-configuration）的MSTP交换机必须连续总根（CIST Root）由网络中所有交换机竞选出的优先级最高的交换机成为总根域根（Region Root）在一个域内拥有相同域配置的MSTP交换机为某一多生成树实例竞选出的优先级最高的交换机成为该生成树实例的域根。主交换机（Master Bridge）主交换机也就是IST Master，它是域内距离总根最近的交换机,15,端口角色,Region 1,Region 2,Reg
7、ion 3,Region 4,CIST ROOT,Master/Root Port,Designated Port,Designated Port,Designated Port,Designated Port,Master/Root Port,Master/Root Port,Alternate Port,Backup port,16,端口角色（续）,根端口/主端口（Root Port/Master Port）交换机上到总根具有最短路径的端口成为根端口（Root Port），如果该交换机是主交换机，则相应的根端口为该域的主端口。根端口负责向总根转发数据流量指定端口（Designated Po
8、rt）局域网上到总根具有最短路径的端口成为指定端口指定端口负责为所在的局域网转发数量流量选择端口（Alternate Port）局域网上处于备份地位的端口成为选择端口选择端口不转发数据流量备份端口（Backup Port）交换机上连接到自己且端口状态为丢弃的端口成为备份端口,17,端口状态和相应的行为,Root/Master port根端口具有三种端口状态：Discarding：接受BPDU，不转发业务数据包Learning：接受和发送BPDU，但不转发业务数据包Forwarding：转发所有数据包Designated port指定端口具有三种端口状态：Discarding：接受BPDU，不转
9、发业务数据包Learning：接受和发送BPDU，但不转发业务数据包Forwarding：转发所有数据包Alternated port只有一种端口状态：discarding接受BPDU，不转发业务数据包Backup port只有一种端口状态：discarding接受BPDU，不转发业务数据包,18,优先级向量,端口优先级向量RootBridgeIDExternal Root Path Cost:ERPCIST Master IDInternal Root Path Cost:IRPCDesignatedBridgeIDDesignatedPortIDBridgePortID配置消息的优先级向量
10、Root:ERPC:Master:IRPC:DB:DP:BP,19,CIST的计算,选择总根具有最小桥ID的交换机成为总根选择IST Master（针对MST域）域内具有最小外部根路径值的交换机成为主交换机选择根端口接受最优配置消息的端口成为根端口选择指定端口LAN上具有最优端口优先级向量的端口成为指定端口选择端口端口优先级劣于接受到的配置消息的端口成为选择端口备份端口端口优先级劣于接受到的配置消息且连接到自己的端口,20,最优优先级向量,首先，比较向量中RootBridgeID如果RootBridgeID相同，再比较ERPC如果ERPC还相同，再比较IST Master的bridgeID如果
11、IST Master的bridgeID仍然相同，再比较 IRPC如果IRPC仍然相同，再比较DesignatedBridgeID如果DesignatedBridgeID仍然相同，再比较DesignatedPortID如果DesignatedPortID还相同，再比较BridgePortID值最小的优先级向量具有最高优先级,21,CIST实例,Region 1,Region 2,Region 3,Region 4,CIST ROOT,Master/Root Port,Designated Port,Designated Port,Designated Port,Designated Port,M
12、aster/Root Port,Master/Root Port,Alternate Port,Backup port,Border port,Inner Port,CST,IST,22,MSTI的计算,选择域根域内具有最小BridgeID的交换机成为域根 选择Master Port域内距离总根最近的端口成为主端口选择主端口，指定端口，选择端口和备份端口上述端口的选择和CIST类似注意：MSTI的优先级向量不包括RootBridge和ERPC如 RegionRoot:IRPC:DB:DP:BP最优优先级向量的比较和CIST的类似,23,MSTI,Root Port,Designated Por
13、t,VLAN 2 map to instance 1VLAN 3 map to instance 2Others map to instance 0,Master,Region Root,Region Root,Master,Region Root,MSTI 1,Master,Region Root,MSTI 2,24,其他功能,指定边缘端口（Edge port）直接连接终端用户的端口边缘端口具有快速迁移的特性：不需要任何延时直接进入转发状态指定根交换机（Root primary）确保指定的交换机成为根交换机指定备份根交换机（Root secondary）确保指定的交换机成为备份根交换机根交换
14、机故障时，备份根交换机立即替代根交换机 成功避免根交换机的不确定性和根桥失效的临时性故障,25,其他功能（续）,配置消息保护（BPDU Protection）如果一个边缘端口接受到配置消息，将从边缘端口转换成非边缘端口，从而导致生成树重新计算配置消息保护功能可以防止上述现象 根桥保护（Root Protection）保证根桥不被其它交换机取代如果具有根桥保护的端口接收到更高优先级的BPDU，该端口将进入listening 状态，而不再转发数据环路保护（Loop Protection）具有环路保护的交换机，当前的根端口和阻塞端口都不会发生变化，继续维持自己的状态，从而不会形成环路。,26,本章总结,生成树概述不同协议之间的异同MSTP 的工作原理基本概念端口角色和端口状态CIST的计算MSTI的计算其它辅助功能,华为3Com技术有限公司,华为3Com公司网址:华为3Com技术论坛网址:,
