1 MSTP简介
多生成树协议MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是IEEE 802.1s中提出的一种STP和VLAN结合使用的新协议，简单说来，STP/RSTP是基于端口的，而MSTP是基于实例的。它既继承了RSTP端口快速迁移的优点，又解决了RSTP中不同VLAN必须运行在同一棵生成树上的问题。
2 MSTP实现说明
2.1 域和实例
与STP/RSTP相比，MSTP中引入了“实例”（Instance）和“域”(Region) “的概念。
Ø 所谓“实例”就是多个VLAN的一个集合。使用的时候可以把多个相同业务的VLAN映射到某一个实例中。MSTP拓扑计算以实例为维度，各个实例独立破环。通过VLAN和实例的映射，可以实现在这些实例上实现负载均衡。缺省情况下，所有的VLAN都映射到实例0上。除实例0外的其他实例叫做多生成树实例。
Ø 所谓“域”，由域名、修订级别、VLAN与实例的映射关系(mapping of VIDs to spanning trees)组成。每个域内所有交换机都要有相同的MST域配置，也就是说多台交换机域中的三个配置完全相同时，才属于同一个域。缺省情况下，域名就是交换机的桥MAC地址，修订级别等于0，所有的VLAN都映射到实例0上。
MSTP生成树分为4种：
1、 CIST（Common Internal Spanning Tree），即公共与内部生成树。CIST由CST和IST组成。
2、 CST（Common Spanning Tree）连接交换网络内所有MST域的一棵生成树。
3、 IST（Internal Spanning Tree）各个MST域内的一棵生成树。
4、 SST（Single Spanning Tree）运行STP或RSTP的交换设备只能属于一个生成树或者MST域中只有一个交换设备，这个交换设备构成单生成树。
2.2 域根和总根
Ø 总根是一个全局概念，对于所有互连的运行STP/RSTP/MSTP的交换机只能有一个总根，也即是实例0的根。如上图所示，A0的CIST Root就是总根。
Ø 域根是一个局部概念，是相对于某个域的某个实例而言的。也就是说每个域内的每个实例都有一个域根，所以每个域所包含的域根数目与实例个数相关。
2.3 Master端口和域边缘端口
Ø Master端口：Master端口是MST域的所有边界端口中，到达总根具有最小开销的端口，也就是连接MST域到总根的端口，位于整个域到总根的最短路径上。Master端口在CIST上的角色是Root Port。
Ø 域边缘端口：是连接不同MST域的端口，位于MST域的边缘。一个域中可以有多个域边缘端口。
2.4 MSTP生成树计算
Ø CIST生成树的计算
CIST生成树计算中，通过7个维度的比较，最终把环形组网裁剪为树形组网。
7个维度是{ 根交换设备ID，外部路径开销，域根ID，内部路径开销，指定交换设备ID，指定端口ID，接收端口ID }。
CIST生成树计算过程，可以分为3步：
1、 网络中的设备发送接收BPDU报文，在经过比较配置消息后，在整个网络中选择一个优先级最高的交换机作为CIST的树根。
2、 在每个MST域内MSTP通过计算生成IST
3、 MSTP将每个MST域作为单台交换机对待，通过计算在MST域间生成CST。
如前所述，CST和IST构成了整个交换机网络的CIST。
Ø MSTI的计算
MSTI生成树计算中，通过5个维度的比较，最终把环形组网裁剪为树形组网。
5个维度是{ 域根ID，内部路径开销，指定交换设备ID，指定端口ID，接收端口ID }。
在MST域内，MSTP根据VLAN和生成树实例的映射关系，针对不同的VLAN生成不同的生成树实例。每棵生成树独立进行计算，计算原则与STP/RSTP计算生成树的相同，请参见华为手册或者各界大侠详细的总结文档。
3 使用注意事项
Ø 绑定实例的VLAN，必须已经创建，并且接口已经加入指定VLAN。通过命令“display stp brief”查看端口状态时，只会显示使能STP且UP的端口。
Ø 配置MST域的相关参数后，必须执行“active region-configuration”命令，配置才会生效。
Ø MST域的默认域名是设备的MAC地址，每个设备的MAC地址是不相同的，所以必须手动指定域内，才能使交换机的域信息一致。
Ø 盒式交换机需要通过“bpdu enable”使能BPDU报文上送CPU处理的功能，才能使STP报文上送CPU处理，否则STP状态无法收敛。
V100R005及之前版本，在S2700系列设备，检查全局是否配置bpdu enable；其他系列盒式交换机，检查物理端口、Eth-trunk接口下是否配置bpdu enable。
V100R006及后续版本，对应形态设备全局或端口默认使能bpdu enable。
Ø Eth-Trunk接口使能STP时，建议修改Eth-Trunk接口的cost值使其小于物理端口的cost值，使其不易协商为备份端口。一是因为Eth-Trunk接口的开销为单个成员接口的开销除以成员接口数量，当成员口状态变化时Eth-trunk接口的cost值会变化；二是cost值越小说明链路质量越高。
4 配置举例
4.1 组网需求
如图所示，当前网络中SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD通过环形组网备份链路，同时对两个用户的流量进行负载分担。希望通过运行MSTP协议阻塞特定端口，将环形网络结构修剪成无环路的树形网络结构。
Ø 部门1和部门2的流量进行负载分担。
Ø SwitchA和SwitchB分别作为两个部门的根桥和备份根桥。
Ø SwitchC和SwitchD连接用户的接口GE1/0/3不要参与STP计算。
4.2 配置思路
采用如下的思路配置MSTP：
1. 创建VLAN，并把接口加入VLAN。
2. 配置模式是MSTP模式。
3. 配置域名为RG1，并配置域内VLAN和实例的映射关系。
4. 配置SwitchA和SwitchB分别作为两个部门的根桥和备份根桥。
5. 统一使用默认路径开销。华为交换机默认的路径开销计算标准使用的是标准的dot1t。GE接口默认路径开销是20000，而Ethernet接口默认路径开销是200000。注意：eNSP模拟器中，STP的路径开销默认是1。
6. SwitchC和SwitchD的GE1/0/3端口去使能STP协议。
7. SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD使能STP协议。
4.3 操作步骤
步骤1：创建VLAN，并把接口加入VLAN。
<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchA
[SwitchA] vlan batch 2 to 4094
[SwitchA] interface gigabitethernet0/0/1
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] port link-type trunk
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] quit
[SwitchA] interface gigabitethernet0/0/2
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/2] port link-type trunk
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/2] port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
[SwitchA-GigabitEthernet0/0/2] quit
<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchB
[SwitchB] vlan batch 2 to 4094
[SwitchB] interface gigabitethernet0/0/1
[SwitchB-GigabitEthernet0/0/1] port link-type trunk
[SwitchB-GigabitEthernet0/0/1] port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
[SwitchB-GigabitEthernet0/0/1] quit
[SwitchB] interface gigabitethernet0/0/2
[SwitchB-GigabitEthernet0/0/2] port link-type trunk
[SwitchB-GigabitEthernet0/0/2] port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
[SwitchB-GigabitEthernet0/0/2] quit
<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchC
[SwitchC] vlan batch 2 to 4094
[SwitchC] interface gigabitethernet0/0/1
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] port link-type trunk
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] quit
[SwitchC] interface gigabitethernet0/0/2
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] port link-type trunk
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] quit
<HUAWEI> system-view
[HUAWEI] sysname SwitchD
[SwitchD] vlan batch 2 to 4094
[SwitchD] interface gigabitethernet0/0/1
[SwitchD-GigabitEthernet0/0/1] port link-type trunk
[SwitchD-GigabitEthernet0/0/1] port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
[SwitchD-GigabitEthernet0/0/1] quit
[SwitchD] interface gigabitethernet0/0/2
[SwitchD-GigabitEthernet0/0/2] port link-type trunk
[SwitchD-GigabitEthernet0/0/2] port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
[SwitchD-GigabitEthernet0/0/2] quit
步骤2：配置模式为MSTP模式。
华为交换机默认是MSTP模式，该步骤可以省略。
[SwitchA] stp mode mstp
[SwitchB] stp mode mstp
[SwitchC] stp mode mstp
[SwitchD] stp mode mstp
步骤3：配置域名为RG1，并配置域内VLAN和实例的映射关系。
注意4台设备的域配置需要完全一致，才可以正确破环。
[SwitchA] stp region-configuration
[SwitchA-mst-region] region-name RG1 //配置域名为RG1
[SwitchA-mst-region] instance 1 vlan 1 to 200 //默认所有VLAN都属于实例0，这里把VLAN1~200映射为实例1，其他VLAN201~4094还是属于实例0
[SwitchA-mst-region] active region-configuration //域内的配置，需要激活才能生效
[SwitchA-mst-region] quit
[SwitchB] stp region-configuration
[SwitchB-mst-region] region-name RG1
[SwitchB-mst-region] instance 1 vlan 1 to 200
[SwitchB-mst-region] active region-configuration
[SwitchB-mst-region] quit
[SwitchC] stp region-configuration
[SwitchC-mst-region] region-name RG1
[SwitchC-mst-region] instance 1 vlan 1 to 200
[SwitchC-mst-region] active region-configuration
[SwitchC-mst-region] quit
[SwitchD] stp region-configuration
[SwitchD-mst-region] region-name RG1
[SwitchD-mst-region] instance 1 vlan 1 to 200
[SwitchD-mst-region] active region-configuration
[SwitchD-mst-region] quit
步骤4：配置根桥和备份根桥。
配置在实例0中SwitchA为根桥，SwitchB为备份根桥。在实例1中SwitchA为备份根桥，SwitchB为根桥。
[SwitchA] stp instance 0 root primary //也可以使用命令stp priority 0 配置优先级为0，和stp root primary的作用是一样的。
[SwitchA] stp instance 1 root secondary //也可以使用命令stp priority 4096 配置优先级为4096，和stp root secondary的作用是一样的。
[SwitchB] stp instance 0 root secondary
[SwitchB] stp instance 1 root primary
步骤5：去使能SwitchC和SwitchD设备GE0/0/3端口的STP功能。
[SwitchC] interface gigabitethernet0/0/3
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/3] stp disable
[SwitchC-GigabitEthernet0/0/3] quit
[SwitchD] interface gigabitethernet 0/0/3
[SwitchD-GigabitEthernet0/0/3] stp disable
[SwitchD-GigabitEthernet0/0/3] quit
步骤6：全局使能STP功能。
华为X7系列交换机默认是使能，该步骤可以省略。
[SwitchA] stp enable
[SwitchB] stp enable
[SwitchC] stp enable
[SwitchD] stp enable
步骤7：验证配置结果
查看MSTP简要信息，通过MSTP简要信息可以快速的看出端口的角色和状态。
4.4 配置文件
SwitchA的配置文件
#
sysname SwitchA
#
vlan batch 2 to 4094
#
stp instance 0 root primary
stp instance 1 root secondary
stp enable
#
stp region-configuration
region-name RG1
instance 1 vlan 1 to 200
active region-configuration
#
interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
return
SwitchB的配置文件
#
sysname SwitchB
#
vlan batch 2 to 4094
#
stp instance 0 root secondary
stp instance 1 root primary
stp enable
#
stp region-configuration
region-name RG1
instance 1 vlan 1 to 200
active region-configuration
#
interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
return
SwitchC的配置文件
#
sysname SwitchC
#
vlan batch 2 to 4094
#
stp enable
#
stp region-configuration
region-name RG1
instance 1 vlan 1 to 200
active region-configuration
#
interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface GigabitEthernet0/0/3
stp disable
#
return
SwitchD的配置文件
#
sysname SwitchD
#
vlan batch 2 to 4094
#
stp mode stp
#
interface GigabitEthernet0/0/1
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface GigabitEthernet0/0/2
port link-type trunk
port trunk allow-pass vlan 2 to 4094
#
interface GigabitEthernet0/0/3
stp disable
#
return
