华为交换机MSTP公有生成树协议 _华为交换机

一、 MSTP协议
MSTP是一个共有的生成树协议，在实际生产环境中得到广泛的应用。
传统的生成树只运行一个实例，且收敛速度慢， RSTP再传统STP基础上通过改进达到了加速网络拓扑收敛的目的，但是依然存在缺陷。由于 STP和RSTP再整个局域网中，所有的VLAN共享一个生成树实例，因此无法实现基于VLAN的负载均衡，网络环境稳定状态下备份链路始终不能转发数据流量，造成带宽的浪费。

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MSTP（Multiple Spanning tree Algorithm and protocol）是多生成树技术，允许在一个交换环境中运行多个生成树，每个生成树称为一个实例（instance）。实例时间的生成树彼此独立，如一个实例下的阻塞接口在另一个实例上可能是一个转发端口。和Cisco私有的PVST技术不同， MSTP允许多个vlan运行一个生成树实例，相比较Cisco的PVST技术，这是一个优势，因为在Cisco交换机中，运行PVST技术，是一个实例一棵树，实例越多，生成树越多，交换机维护这些生成树，也是需要消耗硬件资源及网络开销的。大部分情况下，运行多个生成树实例的好处就在于链路的负载分担，但是当只有一条冗余链路时，运行两个生成树实例完全可以实现负载均衡，同时又能节约系统开销。

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上图网络环境中存在两个生成树实例，不同实例的根网桥再不同物理交换机上，不但可以实现负载分担，而且不会因为过多的实例而占用系统资源。
MSTP将环路网络修剪成一个无环的树形网络，避免广播风暴的产生，同时还提供了数据转发的多个冗余路径，在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。MSTP还兼容STP和RSTP 。
MSTP把一个交换网络划分成多个域，每个域内形成多棵生成树，生成树之间彼此独立。每棵生成树称为一个多生成树实例（Multiple spanning tree instance ， MSTI），每个域称为一个MST域。
MSTP通过设置VLAN映射表（即VLAN和MSTI的对应关系表），把VLAN和MSTI联系起来。每个VLAN只能对应一个MSTI ，即同一VLAN的数据只能在一个MSTI中传输，而一个MSTI可以对应多和VLAN 。如上图所示， instance 1对应vlan 10 ， instance 2对应vlan 20 ， S1为MSTI1的根交换机， S2为MSTI2的根交换机， instance 1阻塞S2与S3之间链路， instance 2阻塞S1与S3之间链路，可以充分利用网络带宽，有效避免资源浪费。
二、MSTP的基本原理是什么？
在MSTP中，通过把整个互联的二层网络划分成若干个域。在域内，把其中的vlan分成若干组，每组具有相同的拓扑结构，然后定义若干个MSTI ，并把这些生成树实例和不同的vlan映射起来。
所谓实例就是多个vlan的一个集合。通过将多个vlan映射到一个实例，可以节省通信开销和资源占用率。MSTP各个实例拓扑的计算相互独立，在这些实例上可以实现负载均衡。可以把多个相同拓扑结构的vlan映射到同一个实例里，这些vlan在接口上的转发状态取决于接口在对应MSTP实例的状态。
如果仅仅是为了防止广播风暴等环路问题，运行CST（CST也是一种生成树协议，关于CST技术自行查阅相关资料，这里不叙述了）已经足够。运行多实例的主要目的在于使其负载分担链路负载。所以运行的生成树实例数量一般取决于冗余线路的数量，如果只有一条冗余链路，那么最好运行两个实例。如果有两条冗余链路，那么运行三个实例将是最好的选择，并尽可能保证每个实例中流量相差不大。
1、 MSTP的网络层次
一个二层交换网络可以划分多个MST域（多生成树域），每个生成树域可以划分多个MSTI ，每个实例中可以映射多个vlan 。