MSTP簡介
MSTP通過設置VLAN映射表把VLAN和生成樹實例聯繫起來，通過多生成樹實例實現業務流量的負載均衡。
MSTP概述
MSTP功能兼容STP（Spanning Tree Protocol，生成樹協議）和RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成樹協議）功能，同時彌補STP和RSTP的缺陷。MSTP既可以快速收斂，又能為冗餘鏈路提供更好的負載分擔。
MSTP背景
STP和RSTP是用於局域網中預防和消除環路的協議，運行STP/RSTP協議的設備通過彼此交互信息發現網絡中的環路，並有選擇的對某個端口進行阻塞，最終將環形網絡結構修剪成無環路的樹形網絡結構，從而防止報文在環形網絡中不斷增生和無限循環，避免設備由於重複接收相同的報文造成處理能力下降。
STP和RSTP存在同一個缺陷：由於局域網內所有的VLAN共享一棵生成樹，因此無法在VLAN間實現數據流量的負載均衡，鏈路被阻塞後將不承載任何流量，造成帶寬浪費，還有可能造成部分VLAN的報文無法轉發。
為了彌補STP和RSTP的缺陷，IEEE於2002年發佈的802.1S標準定義了MSTP。MSTP兼容STP和RSTP，既可以快速收斂，又提供了數據轉發的多個冗餘路徑，在數據轉發過程中實現VLAN數據的負載均衡。
STP/RSTP/MSTP三種生成樹協議的特點與應用場景比較:
三種生成樹協議的比較
MSTP概述
在一個複雜的網絡環境中，難免會出現環路；並且，由於冗餘備份的需要，網絡設計者都傾向於在設備之間部署多條物理鏈路，其中一條作主用鏈路，其他鏈路作備份。這樣，偶然或必然中都會存在環路。
環路會產生廣播風暴，最終導致整個網絡資源被耗盡，網絡癱瘓不可用。環路還會引起MAC地址表震盪導致MAC地址表項被破壞。
MSTP兼容STP和RSTP，通過多實例能實現對業務流量和用戶流量的隔離，同時還提供了數據轉發的多個冗餘路徑，在數據轉發過程中實現VLAN數據的負載均衡。
MST（Multiple Spanning Tree）域內的多棵生成樹示意圖
- MSTI1以SwitchD為根交換設備，轉發VLAN2的報文。
- MSTI2以SwitchF為根交換設備，轉發VLAN3的報文。
這樣所有VLAN內部可以互通，同時不同VLAN的報文沿不同的路徑轉發，實現了負載分擔。
MSTP基本概念
MST域（MST Region）
MST域是多生成樹域（Multiple Spanning Tree Region），由交換網絡中的多臺交換設備以及它們之間的網段所構成。這些設備具有下列特點：
- 都啟動了MSTP。
- 具有相同的域名。
- 具有相同的VLAN到生成樹實例映射配置。
- 具有相同的MSTP修訂級別配置。
一個局域網可以存在多個MST域，各MST域之間在物理上直接或間接相連。用戶可以通過MSTP配置命令把多臺交換設備劃分在同一個MST域內。
如圖所示的MST Region D0中由交換設備S1、S2、S3和S4構成，域中有3個MSTI
MST Region的基本概念示意圖
VLAN映射表
VLAN映射表是MST域的屬性，它描述了VLAN和MSTI之間的映射關係。
如圖所示，MST域D0的VLAN映射表是：
- VLAN1映射到MSTI1
- VLAN2和VLAN3映射到MSTI2
- 其餘VLAN映射到MSTI0
域根
域根（Regional Root）分為IST（Internal Spanning Tree）域根和MSTI域根。
IST域根如圖B所示，在B0、C0和D0中，IST生成樹中距離總根最近的交換設備是IST域根。
一個MST域內可以生成多棵生成樹，每棵生成樹都稱為一個MSTI。MSTI域根是每個多生成樹實例的樹根。如圖A所示，域中不同的MSTI有各自的域根。
圖A：MSTI的基本概念示意圖
MSTI之間彼此獨立，MSTI可以與一個或者多個VLAN對應。但一個VLAN只能與一個MSTI對應。
總根
圖B：MSTP網絡基本概念示意圖
如圖B：總根是CIST（Common and Internal Spanning Tree）的根橋。總根是區域A0中的某臺設備。
- CST
公共生成樹CST（Common Spanning Tree）是連接交換網絡內所有MST域的一棵生成樹。
如果把每個MST域看作是一個節點，CST就是這些節點通過STP或RSTP協議計算生成的一棵生成樹。
如圖B所示，較粗的線條連接各個域構成CST。
- IST
內部生成樹IST（Internal Spanning Tree）是各MST域內的一棵生成樹。
IST是一個特殊的MSTI，MSTI的ID為0，通常稱為MSTI0。
IST是CIST在MST域中的一個片段。
如圖B所示，較細的線條在域中連接該域的所有交換設備構成IST。
- CIST
公共和內部生成樹CIST是通過STP或RSTP協議計算生成的，連接一個交換網絡內所有交換設備的單生成樹。
如圖B所示，所有MST域的IST加上CST就構成一棵完整的生成樹，即CIST。
- SST
構成單生成樹SST（Single Spanning Tree）有兩種情況：
運行STP或RSTP的交換設備只能屬於一個生成樹。
MST域中只有一個交換設備，這個交換設備構成單生成樹。
如圖B所示，B0中的交換設備就是一棵單生成樹。
- 端口角色
MSTP在RSTP的基礎上新增了2種端口，MSTP的端口角色共有7種：根端口、指定端口、Alternate端口、Backup端口、邊緣端口、Master端口和域邊緣端口。
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