【正文】 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 的拓撲情況 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。 MSTP region的劃分 MST 配置名稱（ name）：最長可用 32 個字節(jié)長的字符串來標識 MSTP region。由于交換機 4 不包含 vlan10，無法轉(zhuǎn)發(fā) vlan10 的數(shù)據(jù)包，這樣 SW1 的 vlan10 就無法與 SW2 的 vlan10 進行通訊。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)負擔(dān)。 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?？偨Y(jié)一下： ：在發(fā)送配置消息中有一個域攜帶了協(xié)議版本號。不過握手的擴散往往使情況糟糕一點，最壞的情況是：握手從網(wǎng)絡(luò)的一邊開始，擴散到網(wǎng)絡(luò)的另一邊，比如網(wǎng)絡(luò)的直徑為 7 的情況，最多要經(jīng)過六次握手，網(wǎng)絡(luò)的連通性才能被恢復(fù)。 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。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。 不過這種快速狀態(tài)遷移需要一個前提條件：發(fā)起握手的端口與響應(yīng)握手的端口之間是一條點對點鏈路。 下圖所示的情況是一個典型的非邊緣指定端口快速協(xié)議狀態(tài)遷移的例子。 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。 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。 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 改進 快速生成樹從三個方面實現(xiàn)“快速”功能： ：如果舊的根端口已經(jīng)知道自己不再是根端口了，并進入阻塞狀態(tài)，且此時新的根端口連接的網(wǎng)段的指定端口正處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。在實際的應(yīng)用中，生成樹協(xié)議也有很多美中不足的地方。 ：根網(wǎng)橋收到拓撲改變通知消息，或者自己發(fā)現(xiàn)拓撲改變之后，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，攜帶一個拓撲改變的標志位。下面分別來介紹一下這三種報文： ：發(fā)現(xiàn)拓撲改變的網(wǎng)橋從根端口以 hello time 為周期定時向根網(wǎng)橋的方向發(fā)送拓撲改變通知消息，每一個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。 如果地 址表的老化時間值大于生成樹計算所需的時間，需要有兩個超時時間值。 從 listening 遷移到 learning， 或者從 learning 遷移到 forwarding 狀態(tài)，都需要經(jīng)過 forward delay 延時，通過這種延時遷移的方式，能夠保證網(wǎng)絡(luò)中需要遷移到 discarding 狀態(tài)的端口已經(jīng)完成了遷移，因此能夠有效地避免臨時環(huán)路的形成。 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。不過不能發(fā)送配置消息，也不進行地址學(xué)習(xí)。 鏈路故障處理示例 Port4 的配置消息生存期 (Message Age 達到 Max Age)超時了，則拋棄該配置信息，重新進行生成樹計算，選擇 Port3 為新的根端口，而該網(wǎng)橋的配置信息沒有發(fā)生變化，仍為 (23,15,50) port 1 port 2 port 3 port 4 BridgeID=50 32， 0， 32 23， 18， 20 23， 14， 80 23， 14， 70 Root Designate Designate 23， 15， 50 23， 15， 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 Port3 的配置消息生存期也超時了，則拋棄該配置信息，重新進行生成樹計算，選擇 Port2 為新的根端口，該網(wǎng)橋的配置信息變 為 (23,19,50) 臨時環(huán)路的問題 當(dāng)拓撲結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，新的配置消息要經(jīng)過一定的時延才能傳播到整個網(wǎng)絡(luò)，在所有網(wǎng)橋收到這個變化的消息之前，會有兩種可能存在： 若舊拓撲中處于轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的端口還沒發(fā)現(xiàn)自己應(yīng)該在新的拓撲中停止轉(zhuǎn)發(fā)，則可能存在臨時的環(huán)路 若舊的拓撲結(jié)構(gòu)中阻塞的端口還沒有發(fā)現(xiàn)自己應(yīng)該在新的拓撲結(jié)構(gòu)中開始轉(zhuǎn)發(fā)，則可能造成網(wǎng)絡(luò)暫時失去連通性 這兩種可能會對網(wǎng)絡(luò)造成不利的影響，為此成樹算法的定時器策略提供了一種很好的解決方案 臨時環(huán)路 的避免 端口由阻塞狀態(tài)進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)時，要經(jīng)過 一定時間的延時，這個時間起碼是配置消息傳播到整個網(wǎng)絡(luò)所需最大時間的兩倍 定義 Forward 為配置消息傳播到整個網(wǎng)絡(luò)的最大時延 ，設(shè)計中間狀態(tài)：處于中間狀態(tài)的端口只是學(xué)習(xí)站點的地址信息，但不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；端口從阻塞狀態(tài)經(jīng)過 Forward Delay 的延時后進入中間狀態(tài)； 再經(jīng)過 Forward Delay 的延時后才能進入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。該網(wǎng)橋?qū)仐夁@個過時的配置消息，重新開始生成樹計算。 那么根據(jù)這個原則，我們可以從 上面的拓撲結(jié)構(gòu)中挑出那些是根端口。 下面我們來開始生成樹的工作過程： 1． 選舉根橋。用自己的配置 消息 與從各端口（除根端口外的其他端口）收到的配置 消息 進行比較，如果自己的配置 消息 優(yōu)于從端口上收到的配置 消息 ，則把自己的這個端口置為指定端口，并發(fā)送自己的配置 消息 。 通過比較優(yōu)先級，可以看到橋 ID=23 是最好的根橋，從本網(wǎng)橋到達根橋的距離為14+1=15， 并更新自己的配置消息為（ 23,15,50） 。 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 。 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，標識 STP 協(xié)議，占用２個 bytes。 如上圖所示，將冗余的鏈路阻斷，形成一個無環(huán)的拓撲，并當(dāng)某條活動鏈路斷開時，激活被阻斷的冗余鏈路以恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的連通。 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 生成樹協(xié)議原理及應(yīng)用 目錄 1 生成樹協(xié)議綜述 ........................................................................................................................3 生成樹協(xié)議的產(chǎn)生背景 ...................................................................................................3 生成樹協(xié)議的分類 .................................................................................