MSTP——多生成树协议

上一节我们把RSTP的知识点做了解释,本节我们主要回顾上一节的知识,并且对MSTP的知识点进行解释;

通过上一节的了解我们知道了RSTP在STP的基础上做了哪些改进,因此本节我们把RSTP的拓扑收敛过程为大家做一个介绍:

配置RSTP后,每台交换机都认为自己是根桥,所以此时RSTP网络中所有交换机都为根桥,所以每个接口都是指定接口并且处于Discarding状态,然后每台交换机以自己为根桥向外发送RST BPDU,并且此时的RST BPDU报文的Flag字段里面的Proposal位是置位的;

当一个交换机收到RST BPDU后,该端口会将接收的RST BPDU与本地的RST BPDU作比较,如果本地的RST BPDU报文优于接收的RST BPDU,则该接口会把接收的报文丢弃,并发送一个P置位的RST BPDU报文作为回复;如果交换机接口收到的RST BPDU比本地的更优,则该交换机会认为发送更优RST BPDU的交换机为根交换机,该交换机将自己的指定端口改为根端口,停止发送RST BPDU,并阻塞除边缘端口外的其他所有端口(该过程称为同步过程);同步过程:替代端口状态不变,边缘端口不参与计算,阻塞非边缘指定端口;

指定交换机的各端口同步后,根接口立即进入Forwarding状态,并且向根交换机发送A置位的RST BPDU,根交换机收到后会将所有指定接口立即进入Forwarding状态;

然后指定交换机会与他的下游交换机进行新一轮的P\A协商,指定交换机会将下游接口设置为指定接口,并向下游持续发送P置位的RST BPDU,如果下游交换机收到后发现不是收到最优的BPDU,则会忽略,否则会持续上面的P/A过程;指定交换机发现迟迟收不到下游交换机的A置位的回应报文,等待2倍Forward Delay后,指定接口变为转发态;

通过对RSTP和STP的学习我们不难发现,这两个技术存在一个问题,就是在局域网内所有的VLAN都共享一棵生成树,被阻塞后的链路将不能承载任何流量,无法在VLAN间实现数据流量的负载均衡,导致链路带宽利用率、设备资源利用率较低;为了弥补这个缺陷,IEEE在2002年发布的802.1S标准,完美的解决了这个问题,就是MSTP也就是多生成树协议。MSTP兼容RSTP和STP,通过建立多个无环路的树,解决广播风暴并实现冗余备份。

MSTP可以将一个或多个VLAN映射到一个Instance(实例),再基于Instance计算生成树(映射到同一个Instance的VLAN共享一棵生成树)

MSTP的端口角色

  • 根端口:离根交换机最近的接口
  • 指定端口:向下游转发BPDU报文的接口
  • Alternate端口:从其他网桥收到配置BPDU报文的接口;(该端口提供了另一条到根桥的路径)
  • Backup端口:学习到自己发送的配置BPDU报文的接口;(该接口提供了另一条从根节点到叶子节点的备份通路)
  • Master端口:略
  • 域边缘端口:位于MST域的边缘并连接其他MST域或SST的端口;
  • 边缘端口:不再与交换设备连接的端口;

同一接口在不同的生成树实例中担任不同的角色

MSTP定义的端口状态与RSTP的端口状态相同,这里不再赘述;

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