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前言
本篇文章主要记录多生成树协议MSTP的原理与配置方法,另外包括MSTP相关的生成树协议STP、快速生成树协议RSTP的简单介绍。
一、基础知识
1.与生成树相关的协议:
(1)STP:生成树协议,以树结构构造网络拓扑,用于防止网络产生环路,造成广播风暴。
(2)RSTP:快速生成树协议,由STP发展而来,每个端口都认为自己是根端口,相比于stp有更快的故障处理的速度。
(3)MSTP:多生成树协议,兼容STP和RSTP,具有快速收敛、提供数据转发冗余、实现VLAN数据的均衡的特点。
2.相关名词
(1)生成树协议:为防止交换机冗余链路产生的环路,用于确保以太网中无环路的逻辑拓扑结构,从而避免了广播风暴,占用大量资源而产生的协议
(2)广播风暴:一个数据帧或数据包被传输到本地网段上的每个节点就算广播,大量数据充斥网络无法处理占用资源导致业务瘫痪,称发生了“广播风暴”。或者要查看是否发生广播风暴,可以通过抓包查看,广播风暴时信息循环,会导致MAC地址不稳定(比如交换机从接口1收到信息,将MAC地址绑定到接口1所在的链路,之后又从接口2收到信息,MAC地址与1解绑而与2绑定,之和又收到来自1的信息,于是与2解绑又与1绑定,如此循环。)
(3)根桥树结构:生成树协议其逻辑拓扑是树型的,在网络上,选举一个叫根桥,其它叫非根桥,所有链路保留一条链路与根桥通信,所有形成了树结构,如果一条链路通信不了则换另一条链路与根桥通信。
树协议中用来指定拓扑交换信息的网桥
(4)根桥:在生成网桥协议数据单元:BPDU,BPDU=优先级+MAC地址,可用于选举根桥
(5)MSTI:多生成树实例,存在于MST域(多生成树域)内
3. 选举根桥
(1)比较优先级,优先级越小越优先,范围是0-32768,初始状态下所有交换机优先级相同。如若修改优先级,优先级必须为4096的整数倍。
(2)若优先级相同,则比较MAC,MAC地址越小越优先。
(3)若MAC地址也相同,则可比较其它,比如开销
4.选举根端口
端口角色:
根端口(RP),仅存在于非根桥,每个非根桥只能由一个根端口。
指定端口(DP),根桥上所有端口都是指定端口,每条链路又有一条指定端口
预定端口(AP),仅存在于非根桥
选举规则:
(1)比较桥ID(BID),优先级、MAC地址小者优先
(2)通过桥ID无法比较时,比较RPC(根路径开销值)
(3)比较其它,比如对端PID(端口ID)、本端PID,主要比较端口优先级与端口号
5. 关于MSTP的由来
源于单生成树的缺陷:
(1)部分VLAN路径不通:比如vlan存在于非根桥连接的链路上造成不通
(2)无法实现流量分担:比如流量只能通过根端口转发,其它端口可能处于空闲状态。
(3)次优二层路径:可能没有走最优路径,而绕远路
6. MSTP原理
生成多棵生成树,每棵生成树都称为一个MSTI(多生成树实例),它们之间相互独立。
二、MSTP配置
MSTP可实现流量的负载均衡,通过负载均衡,可使得流量转发时通过不同的主机分担,实现资源的有效利用。
关键配置命令:
在交换机上:
stp enable //开启stp功能
stp mode mstp //选择模式为mstp模式
stp region-configuration //进入配置域
region-name RG1 //设置域名为RG1
instance 1 vlan 1 to 10 //实例1 vlan 1 到vlan 10
instance 2 vlan 11 to 20 //实例2 vlan 11 到vlan 20
active region-configuration //激活域
交换机希望做vlan 1~vlan 10的主根桥,做vlan 2~vlan 20的备份根桥,执行下列命令:
stp instance 1 root primary //主根 (primary相当于优先级为 0) stp instance 2 root secondary //备份根 (secondary 相当于优先级为4096)MSTP配置验证:
display stp brief
关于instance 2的主根桥在哪,需要再配置,以另一台交换机作为其主根桥,当主根桥故障时,自动切换到备份根桥,配置类比此交换机上的配置,比如优先级需要注意。
总结
这篇内容主要是为了简单介绍MSTP的作用与配置,MSTP与vlan流量转发相关,为实现负载分担时会有主备之分。关于MSTP的主要配置已经大致存档,没有提到的内容日后慢慢补充更新!