stp mode mstp 概念及题目
我们来系统地讲解一下华为/华三交换机中的 STP Mode MSTP 的概念,并提供一个详细的实验配置。
第一部分:详细概念
- STP 演进简介
为了解决二层网络中的环路问题,IEEE 制定了生成树协议。它经历了以下几个主要阶段:
STP (802.1D): 最初的生成树协议。收敛速度慢(30-50秒),只有一个生成树实例,导致链路利用率低。
RSTP (802.1w): 快速生成树协议。大幅提升了收敛速度(可达1秒以内),但依然只有一个生成树实例。
MSTP (802.1s): 多实例生成树协议。它解决了前两者最大的痛点——无法在 VLAN 间实现负载分担。MSTP 将多个 VLAN 映射到一个生成树实例中,从而可以创建多个实例,实现流量的负载均衡。
- MSTP 核心概念
- MST Region (多生成树区域)
这是 MSTP 中最重要的概念。要实现多实例,交换机必须配置在同一个 Region 内。
一个 MST Region 由三个参数唯一确定:
Region Name (区域名称): 字符串标识。
Revision Level (修订级别): 一个 0-65535 的数字。
VLAN 与 Instance 的映射表: 定义了哪些 VLAN 属于哪个生成树实例。
只有以上三个参数完全一致的交换机,才被认为在同一个 MST Region 内。
2. MSTI (多生成树实例)
在一个 MST Region 内部,可以创建多个独立的生成树实例。每个实例都有自己独立的根桥、端口角色和状态。
MSTI 0: 这是一个特殊的实例,称为 IST (内部生成树)。它默认存在,且所有默认的 VLAN 1 和其他未手动映射的 VLAN 都属于此实例。IST 负责维护 Region 整体的无环路拓扑。
MSTI 1, 2, 3…: 这些是用户创建的实例,用于实现负载分担。
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CIST (公共和内部生成树)
CIST 是连接整个交换网络的、唯一的一棵生成树。它由所有 MST Region 和运行 STP/RSTP 的交换机共同构成。可以理解为 CIST = IST (每个Region内部) + CST (Region之间)。 -
VLAN 映射
这是 MSTP 的精髓。通过将不同的 VLAN 映射到不同的 MSTI 上,可以让不同实例的根桥位于不同的物理设备上。这样,属于不同 VLAN 的流量就会沿着不同的最优路径转发,从而实现链路的负载分担。 -
角色
除了 RSTP 中的根桥、指定端口、替代端口等角色外,MSTP 在 Region 边界引入了 Master Port 的角色。它是 Region 内去往 CIST 根桥的最优路径端口,负责在 Region 和外部网络之间转发流量。 -
MSTP 的优势
负载分担: 最大优势,可将流量分散到多条链路上。
资源高效利用: 多个实例共享一个生成树BPDU,协议开销小。
快速收敛: 继承了 RSTP 的快速收敛机制。
向后兼容: 可以与运行 STP 或 RSTP 的交换机互操作。
第二部分:详细实验
实验拓扑与目标
拓扑:
[SW1] Gi0/0/1 ----------------- Gi0/0/1 [SW3] Gi0/0/2 ----------------- Gi0/0/2 [SW2]
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| Gi0/0/2 Gi0/0/1 |
| |
-------------------------- Gi0/0/3 [SW4] Gi0/0/2 --------------------
SW1, SW2, SW3, SW4 四台交换机形成环形拓扑。
所有链路均为 Trunk 链路,允许所有 VLAN 通过。
目标:
配置 MSTP,创建一个 Region,名为 H3C_TEST,修订级别为 1。
创建两个实例:MSTI 1 和 MSTI 2。
将 VLAN 10, 30 映射到 MSTI 1。
将 VLAN 20, 40 映射到 MSTI 2。
配置根桥和备份根桥,