MSTP生成树原理.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,MSTP,原理,ISSUE 1.0,2,引入,为了解决二层网络冗余环路产生的广播风暴，引入,STP,解决了上述问题。,STP,存在收敛慢，临时失去连通性等缺陷，为了弥补,STP,的不足，引入了,RSTP,。,但是上述二者都没有解决链路负载分担得问题。因此今天我们讨论的是如何实现二层冗余链路的负载分担。,3,学习目标,熟悉,STP,、,RSTP,和,MSTP,的特性,掌握,MSTP,的工作原理,学习完本课程，您应该能够：,4,课程内容,第一章 生成树协议概述,第二章,MSTP,工作原理,5,第一章 生成树协议概述,生成树协议版本号,不同生成树协议的比较,6,参考资料,STP,配置手册,RSTP,配置手册,MSTP,配置手册,IEEE 802.1d,IEEE 802.1w,IEEE 802.1s,7,生成树协议版本号,生成树目前包含三种协议：,单生成树协议（,STP,）,协议版本号为,0,快速生成树协议（,RSTP,）,协议版本号为,2,多生成树协议（,MSTP,）,协议版本号为,3,8,三种生成树的比较,STP,的特性,形成一棵无环路的树：解决广播风暴并实现冗余备份,RSTP,的特性,形成一棵无环路的树：解决广播风暴并实现冗余备份,快速收敛,根端口快速进入转发状态,采用握手机制实现端口的快速转发,设置边缘端口实现快速转发,MSTP,的特性,形成一棵无环路的树：解决广播风暴并实现冗余备份,快速收敛,形成多棵生成树实现负载均衡,不同,VLAN,的流量可以按照不同的路径进行转发,9,MSTP,的负载均衡,一个交换机可能被包含在多个多生成树中,各多生成树实例相互独立转发数据,VLAN 2,VLAN 2,VLAN 3,VLAN 3,VLAN 2,数据流,VLAN 3,数据流,10,课程内容,第一章 生成树协议概述,第二章,MSTP,工作原理,11,第二章,MSTP,工作原理,基本概念,端口状态和端口角色,CIST,的计算,MSTI,的计算,其他功能,12,基本概念,Region 1,Region 2,Region 3,Region 4,CIST ROOT,CST,Revision level:0,VLAN mapping:,VLAN 3 to Instance 3,VLAN 5 to Instance 5,VLAN others to IST,Revision level:0,VLAN mapping:,VLAN 2 to Instance 2,VLAN 4 to Instance 4,VLAN others to IST,Revision level:0,VLAN mapping:,VLAN 2 to Instance 2,VLAN 3 to Instance 3,VLAN others to IST,Revision level:0,VLAN mapping:,VLAN 4 to Instance 4,VLAN 5 to Instance 5,VLAN others to IST,IST Master,IST,Region ROOT,MSTI,13,基本概念（续）,CST,公共生成树（,Common spanning tree,）,IST,内部生成树（,Internal spanning tree,）,内部生成树是多生成树的一个特殊实例（,instance ID=0,）,CIST,公共内部生成树（,Common and internal spanning tree,）公共内部生成树是由所有,IST,（一棵,IST,视为一台交换机），,STP,交换机和,RSTP,交换机组成的一棵贯穿整个网络的树。,MSTI,多生成树实例（,Multiple spanning tree instance,）,每一个,MSTI,都有唯一的实例,ID,标识（,ID,取值范围为,1,16,）,14,基本概念（续）,MST,区域（,MST region,）,域名（,Region name,）,修正级别（,Revision level,）,(,目前保留,),实例和,VLAN,的映射,所有拥有相同域配置（,region-configuration,）的,MSTP,交换机必须连续,总根（CIST Root,）,由网络中所有交换机竞选出的优先级最高的交换机成为总根,域根（,Region Root,）,在一个域内拥有相同域配置的,MSTP,交换机为某一多生成树实例竞选出的优先级最高的交换机成为该生成树实例的域根。,主交换机（,Master Bridge,）,主交换机也就是,IST Master,，它是域内距离总根最近的交换机,15,端口角色,Region 1,Region 2,Region 3,Region 4,CIST ROOT,Master/Root Port,Designated Port,Designated Port,Designated Port,Designated Port,Master/Root Port,Master/Root Port,Alternate Port,Backup port,16,端口角色（续）,根端口,/,主端口（,Root Port/Master Port,）,交换机上到总根具有最短路径的端口成为根端口（,Root Port,），如果该交换机是主交换机，则相应的根端口为该域的主端口。,根端口负责向总根转发数据流量,指定端口（,Designated Port,）,局域网上到总根具有最短路径的端口成为指定端口,指定端口负责为所在的局域网转发数量流量,选择端口（,Alternate Port,）,局域网上处于备份地位的端口成为选择端口,选择端口不转发数据流量,备份端口（,Backup Port,）,交换机上连接到自己且端口状态为丢弃的端口成为备份端口,17,端口状态和相应的行为,Root/Master port,根端口具有三种端口状态：,Discarding,：接受,BPDU,，不转发业务数据包,Learning,：接受和发送,BPDU,，但不转发业务数据包,Forwarding,：转发所有数据包,Designated port,指定端口具有三种端口状态：,Discarding,：接受,BPDU,，不转发业务数据包,Learning,：接受和发送,BPDU,，但不转发业务数据包,Forwarding,：转发所有数据包,Alternated port,只有一种端口状态：,discarding,接受,BPDU,，不转发业务数据包,Backup port,只有一种端口状态：,discarding,接受,BPDU,，不转发业务数据包,18,优先级向量,端口优先级向量,RootBridgeID,External Root Path Cost:ERPC,IST Master ID,Internal Root Path Cost:IRPC,DesignatedBridgeID,DesignatedPortID,BridgePortID,配置消息的优先级向量,Root:ERPC:Master:IRPC:DB:DP:BP,19CIST,的计算,选择总根,具有最小桥,ID,的交换机成为总根,选择,IST Master,（针对,MST,域）,域内具有最小外部根路径值的交换机成为主交换机,选择根端口,接受最优配置消息的端口成为根端口,选择指定端口,LAN,上具有最优端口优先级向量的端口成为指定端口,选择端口,端口优先级劣于接受到的配置消息的端口成为选择端口,备份端口,端口优先级劣于接受到的配置消息且连接到自己的端口,20,最优优先级向量,首先，比较向量中,RootBridgeID,如果,RootBridgeID,相同，再比较,ERPC,如果,ERPC,还相同，再比较,IST Master,的,bridgeID,如果,IST Master,的,bridgeID,仍然相同，再比较,IRPC,如果,IRPC,仍然相同，再比较,DesignatedBridgeID,如果,DesignatedBridgeID,仍然相同，再比较,DesignatedPortID,如果,DesignatedPortID,还相同，再比较,BridgePortID,值最小的优先级向量具有最高优先级,21,CIST,实例,Region 1,Region 2,Region 3,Region 4,CIST ROOT,Master/Root Port,Designated Port,Designated Port,Designated Port,Designated Port,Master/Root Port,Master/Root Port,Alternate Port,Backup port,Border port,Inner Port,CST,IST,22,MSTI,的计算,选择域根,域内具有最小,BridgeID,的交换机成为域根,选择,Master Port,域内距离总根最近的端口成为主端口,选择主端口，指定端口，选择端口和备份端口,上述端口的选择和,CIST,类似,注意：,MSTI,的优先级向量不包括,RootBridge,和,ERPC,如,RegionRoot,:IRPC:DB:DP:BP,最优优先级向量的比较和,CIST的类似,23,MSTI,Root Port,Designated Port,VLAN 2 map to instance 1,VLAN 3 map to instance 2,Others map to instance 0,Master,Region Root,Region Root,Master,Region Root,MSTI 1,Master,Region Root,MSTI 2,24,其他功能,指定边缘端口（,Edge port,）,直接连接终端用户的端口,边缘端口具有快速迁移的特性：不需要任何延时直接进入转发状态,指定根交换机（,Root primary,）,确保指定的交换机成为根交换机,指定备份根交换机（,Root secondary,）,确保指定的交换机成为备份根交换机,根交换机故障时，备份根交换机立即替代根交换机,成功避免根交换机的不确定性和根桥失效的临时性故障,25,其他功能（续）,配置消息保护（,BPDU Protection,）,如果一个边缘端口接受到配置消息，将从边缘端口转换成非边缘端口，从而导致生成树重新计算,配置消息保护功能可以防止上述现象,根桥保护（,Root Protection,）,保证根桥不被其它交换机取代,如果具有根桥保护的端口接收到更高优先级的,BPDU,，该端口将进入,listening,状态，而不再转发数据,环路保护（,Loop Protection,）,具有环路保护的交换机，当前的根端口和阻塞端口都不会发生变化，继续维持自己的状态，从而不会形成环路。,26,本章总结,生成树概述,不同协议之间的异同,MSTP,的工作原理,基本概念,端口角色和端口状态,CIST,的计算,MSTI,的计算,其它辅助功能,华为,3Com,技术有限公司,华为,3Com,公司网址,:,www.huawei-,华为,3Com,技术论坛网址,:,forum.huawei-,