MSTI:  MST instance  MST 实例,就是 多生成树的实例


每个MST域内可以存在多个生成树,每个生成树使用ID进行标识,instance ID范围:0-4096

一个MSTI等于一颗生成树,一颗生成树可以关联多个VLAN,但一个VLAN只能与一个MSTI对应


IST:内部生成树, 各MST域内的一棵生成树

 IST为 每个域内生成树ID为0 的生成树 , IST是特殊的MSTI


CST:公共生成树

每个MST域看作是一个节点,CST就是这些节点通过STP或RSTP协议计算生成的一棵生成树


CIST:公共内部生成树

  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


总根:CIST的根桥


域根:每个域内的MSTI的跟桥设备

 IST域根:每个域内instance 0 的跟桥

 MSTI域根:每个域内初instance 0 的其他MSTI的根桥


主桥:每个域内去往总根最近的交换设备叫做这个域内的主桥

根端口负责向树根方向转发数据

指定端口是向下游交换设备转发BPDU报文的端口

从配置BPDU报文发送角度来看,

Alternate端口就是由于学习到其它设备发送的配置BPDU报文而阻塞的端口

从用户流量角度来看,

Alternate端口提供了从指定 桥到根 的另一条可切换路径,作为 根端口的备份端口


从配置BPDU报文发送角度来看,

Backup端口就是由于学习到自己发送的配置BPDU报文而阻塞的端口

从用户流量角度来看,

Backup端口作为指定端口的备份,提供了另外一条从根节点到叶节点的备份通路


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VRRP协议:将多台路由设备组成一个虚拟路由器,

                      通过配置虚拟路由器的IP地址为缺省网关,实现缺省网关的备份

  网络冗余技术:高可靠性,HA高可靠性

   设备冗余:

            冷备:备份设备处于下电状态,不参与数据转发

            热备:备份设备处于上电模式,主备模式,主主模式(负载分担模式)

                   VRRP协议,堆叠和集群


  端口冗余: Eth-trunk,以太网链路聚合,IP-Trunk HDLC链路聚合,MP-Group ppp链路聚合

  链路冗余:规划设计网络采用冗余链路,路由技术,STP技术



VRRP  虚拟路由冗余协议

  将多台网关设备逻辑上虚拟成一台,作为主机网关使用


基本概念:

 VRRP路由器:运行VRRP协议的设备,基于接口运行

 VRID:虚拟路由器的标识

    一个,Master路由器(Virtual Router Master):承担转发报文任务的VRRP设备。

            * 当虚拟路由器回应ARP请求时,使用虚拟MAC地址,而不是接口的真实MAC地址。

            * 周期性1s/次发送通告报文,告知其他 Backup路由器自身运行情况


        一旦路由器成为 Master 设备,立马向网络中发送免费ARP请求,用于刷新MAC地址表项


        选举依据:

   1:先比较优先级,用于主备设备选举,默认100,以大为优

        优先级取值范围:0-255,0和255保留,可配置的范围:1-254


             255预留给IP地址的拥有者、用于虚拟IP地址和物理IP地址相同的场景

                如果相同,会自动使用255的优先级,让自己成为主设备,避免地址冲突


             0表示主设备停止参与VRRP备份组,用来使备份设备尽快成为Master设备

                 ,而不必等到计时器超时,加快主动离开的场景切换

             




   其余, Backup路由器(Virtual Router Backup):一组没有承担转发任务的VRRP设备,当Master设备出现故障时,它们将通过竞选成为新的Master设备。



 虚拟路由器:逻辑存在路由器,一个VRID组逻辑上虚拟成一台路由器

      虚拟IP地址:虚拟路由器的IP地址,一个虚拟路由器可以有一个或多个IP地址,用户自己配置

      虚拟MAC地址:虚拟路由器根据虚拟路由器ID生成的MAC地址。一个虚拟路由器拥有一个虚拟MAC地址,

格式为:0000-5E00-01{VRID}(VRRP for IPv4)

   

VRRP报文:只有一种报文叫advertisement,VRRP通告报文


也叫心跳报文,由主设备周期性1S朝224.0.0.18发送


用来将Master设备的优先级和状态通告给同一备份组的所有Backup设备


该报文的帧头部分源MAC地址为虚拟路由器MAC地址,

               目的mac 地址为0100-5E00-0012(组播IP地址生成)


该报文包头部分源IP地址为主设 备物理地址

             目的IP地址为224.0.0.18

   计时器:

 

Adver Int,VRRP通告间隔定时器,周期性发送通告报文,缺省,默认值为1秒。

master-down计时器,备设备存在,用来判断主设备状态,如果定时器超时没有

收到主设备报文则认为主设备故障, 时间= 3倍通告间隔加上偏移时间

 抢占延时定时器:默认0S,触发抢占后需要等待该定时器才能切换角色

通过设置该定时器,可以在网络波动的场景下避免主设备频繁切换对终端设备

通信的质量,提高网络的稳定性


VRRP状态机


init状态:刚配置VRRP时或设备检测到故障时会进入Initialize状态

          收到接口Up的消息后,如果设备的优先级为255,则直接成为Master设备;

                             如果设备的优先级小于255,则会先切换至Backup状态


Backup状态:备份状态,监听主设备报文,判断主设备状态,以便于进行切换

Master状态:主状态,需要承载虚拟路由器

VRRP默认使能抢占功能,默认抢占延时0s    

原理:

将多台设备加入到一个VRRP组中,在组内存在一台虚拟路由,拥有自己的虚拟IP

和虚拟MAC地址表,作为终端设备的网关,在组内通过选举选择一台主设备,其余

为备设备,由主设备来承载虚拟路由器的工作,备设备作为备份,在避免地址冲突的

前提下实现网关的冗余


VRRP工作流程:

1:初始处于INIT状态,接口UP进行状态迁移

 1,如果优先级为255,直接进入Master

 2,如果优先级非255,则先进入Backup,启动Master-DOwn定时器等待超时


2:根据设备进入Master状态的先后分为三种情况:

1:如果优先级高的设备先进入Master状态,那么会开始发送VRRP通告报文

其他次优的设备收到新的Master-down定时器,保持backup状态

2:如果同时进入Master状态,发送VRRP报文,收到后比较

1》先比较VRRP优先级,默认100,范围0-255,以大为优

2》在比较IP地址,以大为优



VRRP主备回切:抢占

VRRP触发抢占的条件:收到优先级比自己低的VRRP通告

(抢占不会比较IP地址)backup变成master状态


VRRP追踪上行接口:

 如果上行接口故障,下行借口的VRRP并不会收到任何影响

会导致访问中断或者次优路径,此时可以配置VRRP追踪上行

接口状态,如果上行接口出现故障,自动调整自身优先级,

让其他设备及时抢占成为主设备


MSTP   VRRP技术汇总_RSTP