【正文】 MSTP 是基于實例來進(jìn)行無環(huán)拓?fù)溆嬎悖缺苊饬谁h(huán)路的產(chǎn)生，也能讓相同 vlan 間的通訊不受影響。網(wǎng)絡(luò)的連通 性根本不受影響。 RootBridge SW1 SW2 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 SW1 發(fā)送完配置消息 后，發(fā)送了一個握手請求報文給 SW2 收到這個握手請求報文后，發(fā)現(xiàn) SW1 的 BridgeID 比自己小，因此就選舉 SW1 為根橋， 同時返回握手響應(yīng)報文，并將收到握手 請求報文的端口置為根端口。如果網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化頻繁，網(wǎng)絡(luò)會頻繁的失去連通性，這樣用戶就會無法忍受 。 重新生成一棵生成樹會改變多個站點的位置。配置消息的生存期為 message age；最大生存期為 max age。 從 port3 和 port4 中選舉一個根端口， port3 和 port4 上收到的配置 消息 的前兩項RootID， RootPathCost 相同，按照配置消息比較原則，比較發(fā)送網(wǎng)橋 ID，可以看到 Port4 上收到的配置消息發(fā)送網(wǎng) 橋 ID較小 ，因此選舉 Port4 做為根端口。 因此誕生了一種叫做生成樹的協(xié)議來解決該問題。 1. 選舉根橋。如果生成樹的枝條出現(xiàn)故障，則這條鏈路下游的端口將不會收到新鮮的配置消息，自己的配置消息的生存期值不斷增長，直至到達(dá)一個極限。 并且，處于任何狀態(tài)的端口都可能因為端口可用或者不可用變成 disabled 狀態(tài)。 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 3 RSTP協(xié)議概述 STP 的不足 在前面我們介紹了有關(guān)生成樹協(xié)議的一些特性。 握手請求報文是在該端口發(fā)送的下一個配置消息中，用一個握手標(biāo)志位來標(biāo)識：握手響應(yīng)報文也是攜帶在端口發(fā)送的 下一個配置消息中，用一個贊同標(biāo)志位來標(biāo)識。而一次握手的時間就是發(fā)起握手請求和握手響應(yīng)的端口各發(fā)送一次配置消息的時間，即兩倍的 hello time。 配置方法為： Switch(config)spanningtree forwardtime interval 4 MSTP協(xié)議概述 RSTP 的不足 RSTP（包括 STP）在計算拓?fù)鋾r，是以交換機為基本單位，與 VLAN 毫無任何關(guān)系，那么在特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，就會出現(xiàn)如下問題： 如果在 1 和 2 間的鏈路給 Discarding。 MST revision number：用一個 16bit 長的修正值來標(biāo)識 MSTP region。 ； ； 。如果這個條件不滿足，握手將不會被響應(yīng)。那么這個新的根端口就可以無延時的進(jìn)入 轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。 在生成樹協(xié)議中有兩個生存期： 拓?fù)浞€(wěn)定的時候用較長的生存期 拓?fù)涓淖兊臅r候用較短的生存期 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生改變的時候，并不是所有的網(wǎng)橋能夠發(fā)現(xiàn)這一變化， 如果不能發(fā)現(xiàn)這一變化，也就無法來選擇使用哪個超時時間，所以 要把拓?fù)涓淖兊男畔⑼ㄖ秸麄€網(wǎng)絡(luò)。 port 1 port 2 port 3 port 4 BridgeID=50 32， 0， 32 23， 18， 20 23， 14， 80 23， 14， 70 Root Designate 23， 19， 50 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 端口狀態(tài) 端口狀態(tài) 端口能力 Disabled 不收發(fā)任何報文 Blocking 不接收或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接收但不發(fā)送 BPDU，不進(jìn)行地址學(xué)習(xí) Listening 不接收 或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接收并發(fā)送 BPDU，不進(jìn)行地址學(xué)習(xí) Learning 不接收或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接收并發(fā)送 BPDU，開始地址學(xué)習(xí) Forwarding 接收并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，接收并發(fā)送 BPDU，進(jìn)行地址學(xué)習(xí) 為解決臨時回路的問題，生成樹協(xié)議引入了若干中間狀態(tài)，在 的協(xié)議中，端口有這樣幾種狀態(tài)： Disabled：表示該端口不可用，不接收和發(fā)送任何報文。如果自己的配置 消息 不如從端口上收到的配置 消息 ， 則把自己的這個端口置為阻塞狀態(tài)。 STP 工作原理 基本思想 :在網(wǎng)橋之間傳遞配置消息 (BPDU),網(wǎng)橋利用收到的配置消息做以下工作 : 1．從 網(wǎng)絡(luò)中的所有網(wǎng)橋中 ,選出一個作為根網(wǎng)橋 (root) 2．計算本網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的最短路徑 3．對每個 LAN,選出離根橋最近的那個網(wǎng)橋作為指定網(wǎng)橋 ,負(fù)責(zé)所在 LAN 上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā) 4．網(wǎng)橋選擇一個根端口 ,該端口給出的路徑是次網(wǎng)橋到根橋的最短路徑 5．選擇除根端口之外的轉(zhuǎn)發(fā)端口 指定端口 配置消息介紹 配置消息也被稱作橋協(xié)議數(shù)據(jù)單元 (BPDU)，它主要包括以下內(nèi)容：即橋接網(wǎng)絡(luò)中的根橋 ID，從指定網(wǎng)橋到根網(wǎng)橋的最小路徑開銷，指定網(wǎng)橋 ID和指定端口 ID四項內(nèi)容。 配置消息的處理 那么我們是如何根據(jù) 配置消息 優(yōu)先級比較的結(jié)果計算生成樹的呢 ?主要分如下的幾個步驟進(jìn)行： RootID:最優(yōu)配置消息的 RootID RootPathCost:如果自己是根橋 ,則最短路徑開銷為 0,否則為它所收到的最優(yōu)配置消息的 RootPathCost 與收到該配置消息的端口開銷之和 . :更新 RootID、 RootPathCost 等參數(shù)，交換機繼續(xù)廣播發(fā)送新配置 消息 。 那么根據(jù)這個原則，我們可以從 上面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中挑出那些是根端口。 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 端口狀態(tài)遷移 圖中顯示了端口的五種狀態(tài)的遷移 關(guān)系。 ：根網(wǎng)橋收到拓?fù)涓淖兺ㄖ?，或者自己發(fā)現(xiàn)拓?fù)涓淖冎?，則在一個時間段內(nèi)，再以 hello time 為周期定時想其他網(wǎng)橋發(fā)送的配置消息中，攜帶一個拓?fù)涓淖兊臉?biāo)志位。 BackupPort： DesignatePort 的備份口，當(dāng)一個網(wǎng)橋有兩個端口都連在一個 LAN 上，那么高優(yōu)先級的端口為 DesignatedPort，低優(yōu)先級的端口為 BackupPort。 SW1 SW2 proposal SW1 SW2 proposal agree SW1 SW2 proposal agree 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 RSTP 的性能 快速生成樹改進(jìn)后的性能歸納如下： ，并且有一個備用的端口可以成為新的根端口的話，那么故障恢復(fù)的時間就是根端口的切換時間，無需延時，無需傳遞配置消息，只是一個處理的延時。過短的 Hello Time 導(dǎo)致頻繁發(fā)送配置消息，增大交換機 CPU和網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 MSTP 運行示例 IST 首先劃分 MST region,三臺交換機上分別創(chuàng)建了 vlan 10,20,其中 vlan10,20 屬于 instance 1， vlan 30,40屬于 instance 2，配置如下： spanningmst configration instance 1 vlan 10 instance 1 vlan 30 name test (名稱自定義，但必須保持一致 )可選配置 revision 1 （號碼必須保持一致）可選配置 配置三臺交換機上各實例的優(yōu)先級 SW1 spanningtree instance 0 priority 4096 SW1 spanningtree instance 1 priority 4096 SW1 spanningtree instance 2 priority 8192 SW2 spanningtree instance 0 priority 4096 SW2 spanningtree instance 1 priority 8192 SW2 spanningtree instance 2 priority 4096 SW3 上保持默認(rèn)的優(yōu)先級配置即 32768 完成了如上的配置之后，經(jīng)過 BPDU的交流， IST 就生成了，而各個 instance 也生成 了獨立的生成樹 (MSTI) instace 0 的拓?fù)淝闆r 選舉根橋： SW1 具有最高優(yōu)先級 4096 選為根橋， SW2 和 SW3 更新自己的配置消息。 SW2 換成了支持 RSTP 的 SW3，但由于 SW1 仍然發(fā)送 STP BPDU，導(dǎo)致兩臺支持 RSTP 的交換機運行著 STP。那么響應(yīng)握手的網(wǎng)橋的非邊緣指定端口也需要向下游發(fā)起 握手，重復(fù)這個過程。 RootBridge 根端口 指定端口 阻塞端口 福 建 星 網(wǎng) 銳 捷 網(wǎng) 絡(luò) 有 限 公 司 福州總部 福州市金山大道 618 號橘園洲星網(wǎng)銳捷科技園 郵編： 350002 電話： 059183057888/83057000 北京市場中心 北京市海淀區(qū)復(fù)興路 33 號翠微大廈東樓 1101 單元 郵編： 100036 電話： 01068156699 傳真： 01088210040 在 RSTP 中，引入了兩個新的端口角色，替換端口和備份端口。下面分別來介紹一下這三種報文： ：發(fā)現(xiàn)拓?fù)涓淖兊木W(wǎng)橋從根端口以 hello time 為周期定時向根網(wǎng)橋的方向發(fā)送拓?fù)涓淖兺ㄖⅲ恳粋€收到這個通知消息的非根網(wǎng)橋也同樣要向根橋的方向發(fā)送這個消息。不過不能發(fā)送配置消息，也不進(jìn)行地址學(xué)習(xí)。 下面我們來開始生成樹的工作過程： 1． 選舉根橋。 BridgeID 組成， Bridge Priority(2bytes) + bridge MAC(6 Bytes) 配置消息格式 字節(jié)數(shù) 域 2 Protocol id 1 Version 1 Message type 1 Flags 8 Root id 4 RootPathCost 8 Bridge id 2 Port id 2 Message age 2 Maximum time 2 Hello time 2 Forward delay Protocol ID:取值 0，標(biāo)識 STP 協(xié)議，占用２個 bytes。 Version:標(biāo)準(zhǔn)指定為０，占用 1 個 byte； Message Typ