网络冗余技术-MSTP实例

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1、网络冗余技术——多生成树协议MSTP相关理论：MSTP协议概述MSTP(MultipleSpanningTreeProtocol)也称为多生成树协议，在1EEE802.1S中定义。与STP(SpanningTreeProtocol)和RSTP(RapidSpanningTreeProtocol)相比，MSTP主要引入了“实例(INSTANCE)"的概念。STP/RSTP是基于端口的，而MSTP则是基于实例的。所谓的“实例”是指多个VLAN对应的一个集合，MSTP把一台设备的一个或多个VLAN划分为一个INSTANCE,有

2、着相同INSTANCE配置的设备就组成一个MST域(MSTRegion),运行独立的生成树(这个内部的生成树称为1ST,InternalSpanning-tree)；这个MSTregion组合就相当于一个大的设备整体，与其他MSTRegion再进行生成树算法运算，得出一个整体的半成树，称为CST(CommonSpanningTree)0实例0具有特殊的作用，称为CIST,即公共与内部生成树，其他实例则称为MSTI,即多牛成树实例。协议基本原理在一个有物理环路的网络环境中，运行MSTP协议的交换机要生成一个稳定的树型拓扑网

3、络需要依靠以下元素：(1)每个交换机拥有的唯一的桥ID(BridgeID),桥ID由桥优先级和MAC地址组合而成；(2)交换机到根桥的路径花费(RootPathCost),以下简称根路径花费；(3)每个端口ID(PortID),端口ID由端口优先级和端口号纽合而成。交换机Z间通过交换BPDU(BridgeProtocolDataUnits,网桥协议数据单元)帧来获得建立最佳树形拓扑结构所需要的信息。BPDU是hl的MAC为01-80-C2-00-00-00的组播帧。每个BPDU由以下这些要素组成：(1)RootBridg

4、eID(本交换机所认为的根桥ID)；(2)RootPathCost(本交换机的根路径花费)；(3)BridgeID(本交换机的桥ID)；(4)MessageAge(BPDU报文已存活的时间)；(5)PortID(发送该BPDU报文的端UID)；(6)Forward-DelayTime>HelloTime>Max-AgeTime三个协议规定的时间参数；(7)其他一些诸如表示发现网络拓扑变化、本端口状态的标志位。当交换机的一个端口收到高优先级的BPDU(更小的BridgeID,更小的RootPathCost等)，就在该端口保

5、存这些信息，同吋向所有端口更新并传播这些信息。如果收到比口己低优先级的BPDU,交换机就丢弃该信息。这样的机制就便高优先级的信息在整个网络中传播开，BPDU的交流就有了下面的结果：(1)网络中选择了一台交换机为根桥(RootBridge)；(2)除根桥外的每都有一个根端II(RootPort),即提供最短路径到RootBridge的端口；(3)每台交换机都计算出了到根桥(RootBridge)的最矩路径；(4)每个LAN都有了指派网桥(DesignatedBridge),位于该LAN与根桥之间的最短路径中。指派网桥和LA

6、N相连的端口称为指派端U(DesignatedPort)；(5)根口和指派端口进入Forwarding状态。Forwarding的端口正常转发业务数据，正常进行源MAC学习；(6)同时选举出根口的替换端口(Alternateport)和DesignatedPort的备份端口(BackupPort)o替换端口是指一旦根端口失效，该端口就立该变为根端口。替换端口是当一台交换机冇两个端口都连在同一个LAN上，那么高优先级的端口为DesignatedPort,低优先级的端口为BackupPort；(7)替换端口和备份端口，连同其

7、他不在生成树中的端口进入Discarding状态。Discarding是端口的阻塞状态，阻塞端口除了BPDU报文外，不转发业务数据，不进行源MAC学习。MSTP协议就是利用这种方法来剪切环路。MSTP在计算过程中，端口可能会处于一种学习(Lcaming)状态，处于学习状态的端口，不转发业务数据，但是会进行源MAC学习，这种端II状态为过渡状态。计算稳定后，处于正常转发业务数据的端口，其状态为ForwardingoMSTP协议根据域(Region)进行STP计算，合理划分域非常'重要。域由域名(Name)、修正值(Revi

8、sionNumber)>VLAN与实例的映射关系(VLAN—INSTANCE)纟fl成，只有三者都一样的互连设备才认为在同一个域中，并进行相应的STP计算。缺省时，我司设备域名为空，修正值为0,所有VLAN都映射到实例0上。MSTP协议依靠BPDU报文传递信息。在同一个域中的交换机将互和传播和接收不同牛成树实例的配置