浅论多生成树（MSTP）协议应用

《浅论多生成树（MSTP）协议应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅论多生成树(MSTP)协议应用摘要：本文介绍了生成树协议、快速生成树协议和多生成树协议原理，分析了环路交换网络生成树算法的收敛过程，总结了生成树协议和快速生成树协议的不足，进一步通过配置多生成树案例，总结多生成树的配置过程和要点。关键词：生成树兀余负载均衡当网络设备或是链路出现故障和变动时，为了不让网络通讯出现明显中断，在园区网络上存在一定的冗余设计是有必要的。园区网的冗余部署包含三个环节，分别是：设备级冗余、链路级兀余和网关级冗余。木文主要研究链路级冗余中的多生成树协议原理和应用技巧。我校每年都组织学生参加屮职国赛项目“网络搭建与应用”比赛，该项目屮多生成树协议正是必考点

2、之一。我就教学中与竞赛辅导中的关于多生成树知识和配置技巧作论述。一、为什么使用多生成树(MSTP)?因为网桥不能隔离广播所以不能形成环路，如果交换网络中存在环路则会引起广播风暴、多帧复制、MAC地址表抖动等问题。但在实际的园区网中，为了使网络可靠和稳定的运行，常常会把交换机连成环，以提供冗余路径。这就跟网桥不能成环的原则产生了矛盾。为了解决这一矛盾，我们应用生成树技术消除环路。但是由于生成树协议的缺陷，在实际工程应用中，往往会选用多生成树技术。多生成树是一种理想的综合专线网络技术，它具有：①生成树的主要功能一一消除数据链路层物理环路和网络冗余备份;②继承了快速生成树的快速收敛

3、特性，网络收敛时间用户几乎感觉不到;③实现了二层流量的负载分担，避免了兀余线路的浪费。二、多生成树协议(MSTP)的原理与配置(一)生成树协议原理生成树协议是一种纯二层协议，它通过STP算法，将特定的端口置于阻塞状态，实现既没冇环路，又可以冗余的网络。生成树协议的两个主耍功能：①通过阻断兀余链路消除桥接网络中可能存在的路径回环。②当前活动路径发生故障时，激活冗余备份链路，恢复网络连通性。1.生成树算法过程初始，网桥所有的端口都处于监听状态(Listening),网桥之间互相传递配置消息(ConfigBPDU),根据配置消息的信息，通过下列儿个选举措施避免环路。①从所有网桥中选

4、举一个根桥。规则总结：对比网桥BID,BID小的优先。BID由网桥优先级和网桥MAC地址组成。如果网桥优先级相同，就比对网桥MAC,MAC小的优先。网桥优先级默认32768,可设置为4096倍数。②为每个非根桥选择一个根端口。非根桥的根端口为该端口到根桥的路径是此网桥到根桥的最佳路径。规则总结：首先看到根桥的COST值，再看邻居的BID,然后看対端端口的PID（由端口优先级和端口标识组成），以上规则值越小越优先。①为每个网段中选取一个指定端口。为每个物理段选出离根桥最近的那个网桥作为指定网桥，该指怎网桥到该物理段的端口作为指定端口，负责所在物理段上的数据转发。规则总结：首先看

5、到根桥的COST值，然后看网桥的BID,再看本端口PIDo以上规则值越小越优先。②阻塞非根、非指定端口，形成逻辑上无环路的拓扑结构。根端口和指定端口进入学习状态（learning）,15s（转发延迟）之后进入转发状态（FoTwarding）,并且同时接受转发来自于根的BPDU,维护拓扑。其他的冗余端口就处于阻塞状态（Blocking）。③网络拓扑发生变化时。发生变化的交换机会在根端口上每隔hellotime时间就发送TCNBPDU（拓扑变化通知BPDU）,直到生成树上游的指定网桥邻居确认了该TCN（拓扑变化通知）为止。当网络拓扑变化时，交换机必须重新计算STP,端口的状态会发

6、生改变，重新收敛。1.生成树协议不足生成树协议有一个明显的缺陷：收敛慢。一个大中型网络收敛时间大约需要50秒。另一个缺陷是浪费了冗余链路的带宽。（二）快速生成树协议快速生成树协议为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口（AlternatePort）和备份端口（BackupPort）两种角色。替代端口为根端口到根网桥的连接提供了替代路径，备份端口提供了到达同段网络的备份路径。这两种端口进入转发状态的延时大大缩短，从而缩短了网络最终达到拓扑稳定所需要的时间。在只连接了两个交换端口的点对点链路屮，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发状态0对于只连接终端的边缘

7、端口（edgepo讥）可以直接进入转发状态，不需要任何延时。RSTP虽然解决了收敛慢的问题，但还是单生成树，不支持基于VLAN的多生成树网络，仍然不能有效利用冗余链路做负载分担。（三）多生成树协议简单来说,MSTP就是基于VLAN的RSTP.它应用RSTP的快速收敛特性,允许多个具有相同拓扑的VLAN映射到一个生成树实例上，而这个生成树拓扑同其他生成树实例相互独立。MSTP技术除保留了RSTP快速收敛的优点外，同时MSTP能够使用instance（实例）关联VLAN的方式为关各个实例提供独立的发送路径，