MSTP 機(jī)制原理詳解（圖文精選）
本期給大家分享MSTP工作原理。
一、MSTP相關(guān)概念
1. MSTP端口類型
MSTP在RSTP的基礎(chǔ)上新增了2種端口：Master端口和域邊緣端口。
MSTP端口類型 | 描述 |
Root Port | 根端口。離根交換機(jī)“最近”的端口，收斂后處于forwarding狀態(tài)。 |
Designated Port | 指定端口。該端口發(fā)送的BPDU優(yōu)于接收的BPDU，收斂后處于forwarding狀態(tài)。 |
Alternate Port | 替代端口，該端口發(fā)送的BPDU比從對(duì)端交換機(jī)接收的BPDU更差，收斂后處于discarding狀態(tài)，根端口的備份，根端口失效，該端口立刻變?yōu)楦丝?/p> |
Backup Port | 備份端口，該端口發(fā)送的BPDU比從本交換機(jī)其他端口發(fā)送的BPDU更差，收斂后處于discarding狀態(tài)，指定端口的備份，指定端口失效，該端口立刻變?yōu)橹付ǘ丝凇?/p> |
Disabled | 端口失效 |
Master端口 | 域邊緣端口是指位于MST域的邊緣并連接其它MST域或SST的端口。 |
域邊緣端口 | 如果指定端口位于整個(gè)域的邊緣，不再與任何交換設(shè)備連接，這種端口叫做邊緣端口。 |
說(shuō)明：
- 除邊緣端口外，其他端口角色都參與MSTP的計(jì)算過(guò)程。
- 同一端口在不同的生成樹(shù)實(shí)例中可以擔(dān)任不同的角色。
2. MSTP端口狀態(tài)
MSTP定義的端口狀態(tài)與RSTP協(xié)議中定義相同：
STP端口狀態(tài) | MSTP端口狀態(tài) | 描述 |
Blocking | Discarding | 不學(xué)習(xí)MAC地址 不轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量 |
Listening | ||
Learning | Learning | 學(xué)習(xí)MAC地址 不轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量 |
Forwarding | Forwarding | 學(xué)習(xí)MAC地址 轉(zhuǎn)發(fā)用戶流量 |
MSTP端口狀態(tài)和端口角色對(duì)應(yīng)表：
二、MSTP報(bào)文格式
MSTP報(bào)文類型和STP、RSTP一樣也有“配置BPDU”和“TCN BPDU”兩種，功能實(shí)現(xiàn)基本一致，只不過(guò)相關(guān)字段上有區(qū)別。
1. MSTP的配置BPDU
MSTP的配置BPDU叫做MST BPDU。無(wú)論是域內(nèi)的MST BPDU還是域間的，前36個(gè)字節(jié)和RST BPDU相同。從第37個(gè)字節(jié)開(kāi)始是MSTP專有字段。最后的MSTI配置信息字段由若干MSTI配置信息組連綴而成。
MST BPDU報(bào)文格式如下：
MST BPDU中主要信息說(shuō)明如下表：
2. MSTP的TCP BPDU
MSTP的TCN BPDU如下：
字段說(shuō)明：
- Protocol Identifier：協(xié)議號(hào)為0
- Protocol Version Identifier：協(xié)議版本號(hào)為3，表示為MSTP
- BPDU Type：類型字段均是固定值0x80，表示為TCN BPDU
三、MSTP工作原理
MSTP相關(guān)工作原理機(jī)制如下：
(1) 具備RSTP的快速收斂機(jī)制，象RSTP一樣快速收斂；
(2) 基于實(shí)例（Instance）進(jìn)行生成樹(shù)計(jì)算，并能把VLAN映射到實(shí)例中，從而實(shí)現(xiàn)基于VLAN的數(shù)據(jù)分流，具體實(shí)現(xiàn)如下：
- 一個(gè)交換機(jī)最多可以支持65個(gè)實(shí)例（編號(hào)0-64），一個(gè)MSTP的實(shí)例相當(dāng)于一個(gè)RSTP生成樹(shù)
- 一個(gè)VLAN只能映射到一個(gè)實(shí)例中，一個(gè)或若干個(gè)VLAN可以映射到同一個(gè)實(shí)例中，實(shí)現(xiàn)基于VLAN的負(fù)載均衡
- 不同的實(shí)例通過(guò)實(shí)例號(hào)區(qū)分，缺省所有vlan和實(shí)例0映射，實(shí)例0強(qiáng)制存在
1. RSTP的不足
以交換機(jī)為單位，只有“一棵樹(shù)”，只能實(shí)現(xiàn)冗余，所有數(shù)據(jù)只能走單邊，無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分流，無(wú)法充分利用鏈路帶寬：
2. MSTP的工作原理
把用戶VLAN和實(shí)例綁定，通過(guò)MSTP的多實(shí)例實(shí)現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)分流，充分利用鏈路帶寬，滿足用戶業(yè)務(wù)分流的需求
VLAN10對(duì)應(yīng)instance10裁剪的生成樹(shù)topo如下：
VLAN20對(duì)應(yīng)instance20裁剪的生成樹(shù)topo如下：
