单生成树的弊端

部分VLAN路径不通

 如图所示,网络中有SWA、SWB、SWC三台交换机。配置VLAN2通过两条上行链路,配置VLAN3只通过一条上行链路。
 为了解决VLAN2的环路问题,需要运行生成树。在运行单个生成树的情况下,假设SWC与SWB相连的端口成为预备端口(Discarding状态),那么VLAN3的路径就会被断开,无法上行到SWB。
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍

总结:

STP和RSTP通过阻塞某一个接口达到破环和冗余的目的,是单生成树,流量只能沿着没有阻塞的链路转发

无法实现流量分担

 为了实现流量分担,需要配置两条上行链路为Trunk链路,允许通过所有VLAN;SWA和SWB之间的链路也配置为Trunk链路,允许通过所有VLAN。将VLAN2的三层接口配置在SWA上,将VLAN3的三层接口配置在SWB上。
 我们希望VLAN2和VLAN3分别使用不同的链路上行到相应的三层接口,但是如果连接到SWB的端口成为预备端口(Alternate Port)并处于Discarding状态,则VLAN2和VLAN3的数据都只能通过一条上行链路上行到SWA,这样就不能实现流量分担。
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍

总结:

STP和RSTP通过阻塞某一个接口达到破环和冗余的目的,是单生成树,流量只能沿着没有阻塞的链路转发 无法做到流量的负载分担

次优二层路径

 如图所示,SWC与SWA和SWB相连的链路配置为Trunk链路,允许通过所有VLAN;SWA与SWB之间的链路也配置为Trunk链路,允许通过所有VLAN。
 运行单个生成树之后,环路被断开,VLAN2和VLAN3都直接上行到SWA。
在SWA上配置VLAN2的三层接口,在SWB上配置VLAN3的三层接口,那么,VLAN3到达三层接口的路径就是次优的。
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍

MSTP基本原理

 RSTP在STP基础上进行了改进,实现了网络拓扑快速收敛。但由于局域网内所有的VLAN共享一棵生成树,因此被阻塞后链路将不承载任何流量,无法在VLAN间实现数据流量的负载分担,从而造成带宽浪费
 为了弥补STP和RSTP的缺陷,IEEE于2002年发布的802.1s标准定义了MSTP。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。
 多生成树协议即MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)。MST域是多生成树域(Multiple Spanning Tree Region),由交换网络中的多台交换设备
 MSTP兼容STP和RSTP,既可以快速收敛,又提供了数据转发的各个冗余路径,在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。
 一个MST域内可以生成多棵生成树,每棵生成树都称为一个MSTI(简称为一个实例 Instance),每个MSTI(实例)都使用单独的RSTP算法,计算单独的生成树
 每个MSTI(实例)都有一个标识(MSTID),MSTID是一个两字节的整数。VRP平台支持16个MST Instance,MSTID取值范围是0-15,默认所有VLAN映射到MST Instance 0(STP/RSTP就只有一个instance 这个实例就是实例0 MSTP也有根据管理员创建相应的实例)
 VLAN映射表是MST域的属性,它描述了VLAN和MSTI之间的映射关系,MSTI可以与一个或多个VLAN对应,但一个VLAN只能与一个MSTI(实例)对应 比如:
创建instance 1,让实例1映射vlan 2
创建instance 2 让实例2映射vlan 3 4
默认的instance 0 映射的vlan 1 5 6 7 8 9…4094

怎么构建同一个MST域呢?

 都启动了MSTP。 //stp mode mstp
 具有相同的域名。 // region-name weiguo
 具有相同的VLAN到生成树实例映射配置。
instance 1 vlan 2
instance 1 vlan 3 4
 具有相同的MSTP修订级别配置。 // revision-level 2
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍

MSTP配置举例

MSTP协议介绍和堆叠技术介绍
修改相应的实例的cost值
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍
在SWA上查看端口状态,结果如下:

[SWA]display stp brief
 MSTID        Port                         Role    STP State              Protection
   0    GigabitEthernet0/0/1        DESI    FORWARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/2        DESI    FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/1        DESI    FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/2        DESI    FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/1        DESI    FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/2        ROOT    FORWARDING      NONE

在SWB上查看端口状态,结果如下:

[SWB]display stp brief 
 MSTID        Port                         Role     STP State              Protection
   0    GigabitEthernet0/0/1        DESI    FORWARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/2        ROOT  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/1        DESI    FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/2        ROOT  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/1        DESI    FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/2        DESI    FORWARDING      NONE

在SWC上查看端口状态,结果如下:

[SWC]display stp brief
 MSTID  Port                               Role     STP State              Protection
   0    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/2        DESI    FORWARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/3        DESI    FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/2        DESI    FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/3        DESI    FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/2        ALTE    DISCARDING        NONE

在SWD上查看端口状态,结果如下:

<SWD>display stp brief
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    GigabitEthernet0/0/1        ALTE  DISCARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/2        ROOT  FORWARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/3        DESI  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/2        ALTE  DISCARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/3        DESI  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE

案例如下

题目需求如下:
绿色部分
instance 1映射的vlan就是vlan 1~10
规定SW9为instance 1的ROOT交换机
规定SW10为instance 1的备根交换机

红色部分
instance 2映射的vlan就是vlan 11~20
规定SW10为instance 2的ROOT交换机
规定SW9为instance 2的备根交换机
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍

第一步:配置MSTP

stp mode mstp       -------默认情况华为交换机的生成树的模式就是MSTP
#
stp region-configuration    -------进入到mstp区域里面
 region-name weiguo ------区域的名称
 revision-level 2   ------修订的级别
 instance 1 vlan 1 to 10    -----实例1映射的vlan 1~10
 instance 2 vlan 11 to 20   -----实例2映射的vlan 11~20
 active region-configuration
#

总结:在四台交换机上面的MSTP的配置要要一模一样

第二步:给不同实例给定不同级别

需求:
规定SW9为instance 1的ROOT交换机
规定SW10为instance 1的备根交换机
命令 SW9上面

stp instance 1 priority 4096

命令 SW10上面

stp instance 1 priority 8192

===============================================================================
需求:
规定SW10为instance 2的ROOT交换机
规定SW9为instance 2的备根交换机
命令 SW10上面

stp instance 2 priority 4096

命令 SW9上面

stp instance 2 priority 8192

第三步:检查实例1和实例2的生成树情况

<SW9>display stp brief          ------可以看到我们所有的实例
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/2        ROOT  FORWARDING      NONE

<SW9>display stp instance 1 brief       ------只看实例1的情况
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   1    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE
<SW9>

在实例1被阻塞的端口就是SW12的G0/0/2接口

<SW12>display stp instance  1 brief 
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   1    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/2        ALTE  DISCARDING      NONE
<SW12>

<SW10>display stp instance 2 brief 
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   2    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE
<SW10>

<SW11>display stp instance  2 brief 
 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   2    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/2        ALTE  DISCARDING      NONE
<SW11>

总结:如果有一个用户不属于vlan 1~20当中的话 该用户走的实例就是实例0

MSTP的扩展部分

Master端口

Master端口,是区域通往总根的一条最优路径,Master端口在IST实例0中叫RP端口,在实例1或者实例2中叫Master端口
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍
思考如下:
如图所示:VLAN 10 20 映射到实例1中 Vlan 30 映射到实例2中
问题1:分析下在实例1和实例2中分别看到的生成树的结构是什么样的?
问题2:实例0的生成树结构是什么样的?
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍

堆叠技术

堆叠是指将多台支持堆叠特性的交换机通过堆叠线缆连接在一起,从逻辑上变成一台交换设备,作为一个整体参与数据转发
堆叠技术的优点:
 堆叠系统多台成员交换机之间冗余备份
 扩展端口数量
 增大带宽
 简化组网
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍

堆叠方式

堆叠卡堆叠

堆叠卡堆叠又可以分为以下两种情况:
 交换机之间通过专用的堆叠插卡ES5D21VST000及专用的堆叠线缆连接。
 堆叠卡集成到了交换机后面板上,交换机通过集成的堆叠端口及专用的堆叠线缆连接。
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍
链形堆叠
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍
环形堆叠
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业务口堆叠

业务口堆叠指的是交换机之间通过与逻辑堆叠端口绑定的物理成员端口相连,不需要专用的堆叠插卡
链型堆叠
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍
环形堆叠
MSTP协议介绍和堆叠技术介绍