生成树协议原理与配置课件

生成树产生的背景生成树产生的背景STP、RSTP协议原理协议原理MSTP协议原理协议原理生成树配置和排错生成树配置和排错交换机二层转发基本原理交换机二层转发基本原理环路的产生和影响环路的产生和影响解决方案解决方案生成树协议生成树协议STP课程内容课程内容交换机二层转发基本原理交换机二层转发基本原理l接收接收从收到的数据帧自动学习源从收到的数据帧自动学习源MAC，加入地址表，加入地址表l转发转发根据目的根据目的MAC查地址表，从对应端口发出查地址表，从对应端口发出port1port2PC1PC20000.0000.00010000.0000.0002port1：0000.0000.0001port2：0000.0000.0002MAC address tableTo PC1To PC1PC1PC2连接存在环路时发送以下数据帧产生循环连接存在环路时发送以下数据帧产生循环目的目的MAC为广播地址为广播地址目的目的MAC为组播地址为组播地址目的目的MAC不匹配地址表不匹配地址表环路的产生和影响环路的产生和影响指定根节点指定根节点如何解决？如何解决？冗余链路冗余链路阻塞端口阻塞端口主链路主链路主链路中断主链路中断激活端口激活端口解决方案解决方案生成树协议生成树协议STP（spanning tree protocol）STP（Spanning Tree Protocol）是生成树协是生成树协议的英文缩写。由议的英文缩写。由IEEE802.1D标准给出定义标准给出定义目的：协商一条到根交换机的无环路径来避目的：协商一条到根交换机的无环路径来避免和消除网络中的环路。免和消除网络中的环路。实现方案：运行一定的算法，判断网络中存实现方案：运行一定的算法，判断网络中存在环路的地方并阻断冗余链路，将环路网络在环路的地方并阻断冗余链路，将环路网络修剪成无环路的树型网络，从而避免了数据修剪成无环路的树型网络，从而避免了数据帧在环路网络中的增生和无穷循环。帧在环路网络中的增生和无穷循环。生成树产生的背景生成树产生的背景STP、RSTP协议原理协议原理MSTP协议原理协议原理生成树配置和排错生成树配置和排错课程内容课程内容桥接协议数据单元（桥接协议数据单元（BPDU）STP算法的过程算法的过程 STP存在的问题以及存在的问题以及RSTP的出现的出现BPDU（bridge protocol data unit）交换机都通过交换交换机都通过交换BPDU来获取来获取STP信息。信息。交换机之间通过交换交换机之间通过交换BPDU可以实现：可以实现：（1）为生成树网络拓扑结构选择一台根交换机；）为生成树网络拓扑结构选择一台根交换机；（2）为每个交换网段选择一台指定交换机；）为每个交换网段选择一台指定交换机；（3）通过将冗余的交换机端口置于备份状态来消除交）通过将冗余的交换机端口置于备份状态来消除交换网络中的环路。换网络中的环路。BPDU帧格式帧格式DMADMA（6byte6bytes s）SMASMA（6bytes6bytes）LengthLength（2byt2byteses）LLC LLC HeaderHeader（3by3bytestes）payloadpayloadDMA:目的目的MAC地址地址是一个固定的组播地址（是一个固定的组播地址（0180.c200.0000），意味着寻址这），意味着寻址这个个LAN上所有网桥（交换机）上所有网桥（交换机）SMA:源源MAC地址地址即发送者的即发送者的bridge MAC地址地址Length:帧长帧长LLC Header:固定的链路头，参数值是确定的固定的链路头，参数值是确定的Payload:BPDU数据，接下来详细说明数据，接下来详细说明BPDU帧帧payload包含内容包含内容字节数字节数字段内容字段内容2Protocol ID1Version=01Message type=01Flags8Root ID4Root path cost8Bridge ID2Port ID2Message age2Max age2Hellotime2Forward delayBPDU帧主要字段含义帧主要字段含义Root ID：根交换机的：根交换机的ID，由根交换机的优先级和，由根交换机的优先级和MAC地址组合而成；地址组合而成；Root path cost：根路径耗费，根路径耗费说明了这个：根路径耗费，根路径耗费说明了这个BPDU从根交换机传输了多远；从根交换机传输了多远；Bridge ID：指：指定交换机的定交换机的ID，发送该，发送该BPDU的交换机的交换机的信息，由交换机优先级和交换机的信息，由交换机优先级和交换机MAC地址组成；地址组成；Port ID：指：指定端口的定端口的ID，由指定端口的优先级和端口，由指定端口的优先级和端口编号组成；编号组成；MessageAge：BPDU的生存期；的生存期；MaxAge：BPDU的最大生存期；的最大生存期；HelloTime：BPDU发送的周期；发送的周期；ForwardDelay：端口状态迁移的延时。：端口状态迁移的延时。BPDU帧主要字段含义帧主要字段含义交换机优先级的参数由来交换机优先级的参数由来BPDU帧主要字段含义帧主要字段含义Bridge Bridge prioritypriority（4bits4bits）Extend system Extend system IDID（12bits12bits）MACMAC（6bytes6bytes）Bridge ID-8bytes Priority valuePriority value（十六进制）（十六进制）（十六进制）（十六进制）01.8（default）.F Priority valuePriority value（十进制）（十进制）（十进制）（十进制）04096.32768（default）.6144012bit全全0=步进值步进值4096STP算法的过程算法的过程第一步，需要选举出一个根交换机，达第一步，需要选举出一个根交换机，达到全网公认某台交换机是根交换机。到全网公认某台交换机是根交换机。RootSTP算法的过程算法的过程选举根交换机（一）选举根交换机（一）启动时，所有交换机假定自己就是根交换机，发出的启动时，所有交换机假定自己就是根交换机，发出的BPDU中中Root ID=Bridge ID。Bridge ID=32768.0000-0000-0001Root ID=32768.0000-0000-0001Bridge ID=32768.0000-0000-0003Root ID=32768.0000-0000-0003Bridge ID=32768.0000-0000-0002Root ID=32768.0000-0000-0002ABCBPDUBPDUBPDUBPDUBPDUBPDUSTP算法的过程算法的过程选举根交换机（二）选举根交换机（二）B和和C收到收到A的的BPDU后，将其中后，将其中Root ID与本机与本机Root ID比较，由于比较，由于A的值最小，所以的值最小，所以B和和C将将Root ID修改为修改为A，ABC的的BPDU的的RootID达成一致，达成一致，A成为唯一根交换机成为唯一根交换机Bridge ID=32768.0000-0000-0001Root ID=32768.0000-0000-0001Bridge ID=32768.0000-0000-0003Root ID=32768.0000-0000-0001Bridge ID=32768.0000-0000-0002Root ID=32768.0000-0000-0001ABCBPDUBPDUBPDUBPDUBPDUBPDUSTP算法的过程算法的过程第二步，每一台非根的交换机必须选择出根端口第二步，每一台非根的交换机必须选择出根端口到根交换机路径耗费最低的端口。到根交换机路径耗费最低的端口。ABCRootRoot port(RP)Root port(RP)交换机根路径费用交换机根路径费用路径费用：和每一个端口相关，它是路径费用：和每一个端口相关，它是MAC帧通过该端口传送到帧通过该端口传送到LAN的费的费用。两个标准用。两个标准802.1D（1998）和）和802.1T（2001）根路径费用：对任何一个网桥，一定根路径费用：对任何一个网桥，一定存在一条总费用最低的到达根网桥的存在一条总费用最低的到达根网桥的路径，该路径总的费用为该网桥的路径，该路径总的费用为该网桥的根根路径费用路径费用。根根端端口口：网网桥桥所所有有端端口口中中，通通过过某某个个端端口口到到达达根根网网桥桥的的路路径径总总费费用用最最低低，那那么么该该端端口口就就是是该该网网桥桥的的根根端端口口。如如果果这这样样的的端端口口不不止止一一个个，就就选选择择端端口口标标识识符符最最小小的的那那个个端端口口作作为为该该网网桥桥的的根端口。根端口。Root10M100M100M100M100MSTP算法的过程算法的过程交换机根路径费用交换机根路径费用ABCBPDUBPDURootBPDUSTP算法的过程算法的过程选择根端口（一）选择根端口（一）根交换机根交换机A发送发送Root path cost=0的的BPDU，B从从port1收到后将收到后将port1端口的路端口的路径耗费值与收到的径耗费值与收到的BPDU的的Root path cost相加，得到的值作为相加，得到的值作为B发给其它端口发给其它端口BPDU的的Root path cost值值Port1Port1Port2Port2Cost=0Cost=0Cost=190+19=19STP算法的过程算法的过程选择根端口（二）选择根端口（二）ABCBPDURootBPDUPort1（RP）Port10+19=19Port219+19=38Port2Cost=0Cost=19C交换机两个端口交换机两个端口port1和和port2都收到了都收到了BPDU，各自端口耗费，各自端口耗费+各自收到各自收到BPDU的的cost，哪个端口算出来的值小哪个就是，哪个端口算出来的值小哪个就是RP；若相同则比较端口优先级；若相同则比较端口优先级，小的是，小的是RP；还相同则比较端口号，小的是；还相同则比较端口号，小的是RP。1938第三步，选择指定端口（第三步，选择指定端口（Designated Port），所有物理网段都），所有物理网段都会选出到根交换机最近的端口为指定端口。会选出到根交换机最近的端口为指定端口。三个网段将会选三个网段将会选出三个出三个DP。STP算法的过程算法的过程ABCRoot网段网段1网段网段2网段网段3DPDPDPABCRoot网段网段1网段网段2网段网段3DPDPDP19=19，但，但C的的BridgeID小小STP算法的过程算法的过程选择指定端口选择指定端口若从某端口收到的所有若从某端口收到的所有BPDU里里cost值都比自己从这个端口发出的值都比自己从这个端口发出的BPDU cost值大，即本端口是这个网段值大，即本端口是这个网段BPDU里里cost最小的，那么本端口就是该网段的最小的，那么本端口就是该网段的DP；若最小值有两个以上，则比较；若最小值有两个以上，则比较Bridge ID，较小者成为该网段的，较小者成为该网段的DP。Bridge ID=32768.0000-0000-0002Bridge ID=32768.0000-0000-0003BPDUBPDUCost=0Cost=0BPDUCost=19BPDUCost=19BPDUCost=19BPDUCost=19019019STP算法的过程算法的过程端口状态端口状态所有所有RP端口和端口和DP端口状态全都置为端口状态全都置为forwarding，具有交换机端，具有交换机端口所有功能；既不是口所有功能；既不是RP也不是也不是DP的端口被称为的端口被称为Non-designated Port（NDP），状态置为），状态置为blocking，只能收发，只能收发BPDU。ABCRootforwardingforwardingforwardingforwardingforwardingblocking到此，生成树就稳定下来了到此，生成树就稳定下来了NDPSTP算法的过程算法的过程端口状态端口状态状态状态功能功能Disabled该端口不能运行，因为设备故障或者网络管理员的操作而导该端口不能运行，因为设备故障或者网络管理员的操作而导致。致。所有没有插线的端口，均为所有没有插线的端口，均为Disabled，选为禁用的端口，选为禁用的端口，其状态也为其状态也为Disabled。Blocking端口只能发送和接收端口只能发送和接收BPDU。Listening设置了一个定时器而且端口正在静静地等待一段时间设置了一个定时器而且端口正在静静地等待一段时间Forward Delay，以使其它交换机能够发现新的拓扑结构，以使其它交换机能够发现新的拓扑结构，端口继续接收和发送端口继续接收和发送BPDU。LearningListening 时间过后，定时器被重新设置为时间过后，定时器被重新设置为Forward Delay，端口开始学习，端口开始学习MAC地址信息，并将其添加到过滤数据库地址信息，并将其添加到过滤数据库中，端口继续发送和接收中，端口继续发送和接收BPDU。Forwarding端口已准备好接收和转发帧，端口继续学习添加到过滤数据端口已准备好接收和转发帧，端口继续学习添加到过滤数据库中的库中的MAC地址信息，并且能够发送和接收地址信息，并且能够发送和接收BPDU。STP算法的过程算法的过程定时器定时器定时器定时器主要目的主要目的默认值默认值 Hello Time根交换机发送配置根交换机发送配置BPDU之间的时间间隔之间的时间间隔2秒秒Forward Delay侦听和学习状态的持续时间侦听和学习状态的持续时间15秒秒Max AgeBPDU经过的最大跳数经过的最大跳数202（FORWARD TIME 1s）MAX AGE 2（HELLO TIME1s）在根交换机中配置的下列三个参数将决定所有非根交换机的对应参数。在根交换机中配置的下列三个参数将决定所有非根交换机的对应参数。STP算法的过程算法的过程拓扑改变拓扑改变TCN（Topology Change Notification）报文传播）报文传播Topology Change NotificationTopology Change AcknowledgeTopology Change Acknowledge Topology ChangeTopology ChangeRootRoot收到收到TC报文的交换机将在除收到报文的交换机将在除收到TC报文的所有其他端口清报文的所有其他端口清MAC表表STP存在的问题存在的问题引入引入Forward DelayForward DelaySTP存在的问题存在的问题 如果网络中的拓扑结构变化频繁，网络会如果网络中的拓扑结构变化频繁，网络会频繁地失去连通性，这样用户就会无法忍频繁地失去连通性，这样用户就会无法忍受受 端口从阻塞状态进入转发状态必须经历端口从阻塞状态进入转发状态必须经历两倍的两倍的Forward Delay时间，所以网络时间，所以网络拓扑结构改变之后需要至少两倍的拓扑结构改变之后需要至少两倍的Forward Delay时间，才能恢复连通性时间，才能恢复连通性！RSTP的改进的改进RSTP（快速生成树）（快速生成树）是从是从STP演化而来的，演化而来的，基本思想一样基本思想一样当交换网络拓扑结构发生变化时，当交换网络拓扑结构发生变化时，RSTP可以可以更快地恢复网络的连通性更快地恢复网络的连通性RSTP只有只有3种端口状态，具备种端口状态，具备STP的所有功能的所有功能RSTP的改进的改进加快收敛速度加快收敛速度RSTP所作的所作的3点重要改进点重要改进 为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口为根端口和指定端口设置了快速切换用的替换端口（Alternate Port）和备份端口（和备份端口（Backup Port）两种角色，）两种角色，当根端口当根端口/指定端口失效的情况下，替换端口指定端口失效的情况下，替换端口/备份端口就会备份端口就会无时延地进入转发状态。无时延地进入转发状态。点对点链路中，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就点对点链路中，指定端口只需与下游网桥进行一次握手就可以无时延地进入转发状态可以无时延地进入转发状态可人工设置直接与终端相连的端口为边缘端口，直接进入可人工设置直接与终端相连的端口为边缘端口，直接进入转发状态转发状态当一个端口被选为指定端口之后，如果是点对当一个端口被选为指定端口之后，如果是点对点链路，即该指定端口的对端只有一个端口，点链路，即该指定端口的对端只有一个端口，这个指定端口先发出这个指定端口先发出proposal请求，对端的网请求，对端的网桥在条件满足的时候会发出桥在条件满足的时候会发出agreement应答，应答，指定端口接收到这个指定端口接收到这个agreement应答之后就可应答之后就可以以Forwarding了。了。RSTP-点对点链路握手点对点链路握手STP端口状态端口状态RSTP端口状态端口状态该端口是否包含在该端口是否包含在活动拓扑中？活动拓扑中？该端口是否学习该端口是否学习MAC地址？地址？DisabledDiscarding否否Blocking否否Listening否否LearningLearning否是ForwardingForwarding是是RSTP与与STP端口状态对比端口状态对比l协议不同协议不同STP802.1D，RSTP802.1Wl端口状态转换方式不同端口状态转换方式不同STP5种，种，RSTP3种种l 配置消息报文格式不同配置消息报文格式不同l拓扑改变消息的传播方式不同拓扑改变消息的传播方式不同RSTP与与STP几个不同几个不同RSTP的的BPDU帧帧字节数字节数字段内容字段内容2Protocol ID1Version=21Message type=21Flags8Root ID4Root path cost8Bridge ID2Port ID2Message age2Max age2Hellotime2Forward delay1Version 1 lenghth=0RSTP网桥中可以传输三种网桥中可以传输三种BPDU：a、STP Config BPDU；b、STP TCN BPDU；c、RSTP BPDU。RSTP网桥的网桥的ForceVersion参数为参数为0表示处于表示处于“STP兼容兼容”模式，只传输模式，只传输a类和类和b类的类的BPDU；值为；值为2表示处于正常的操作状态，能够传输所有三类表示处于正常的操作状态，能够传输所有三类BPDU。ForceVersion参数的缺省值为参数的缺省值为2。在在“STP兼容兼容”模式下，模式下，RSTP不能快速将根端口和指定端口置为不能快速将根端口和指定端口置为Forwarding，不能快速将候选端口转换成根端口。，不能快速将候选端口转换成根端口。RSTP网桥的端口传输何种类型的网桥的端口传输何种类型的BPDU由以下两个原则确定：由以下两个原则确定：如果网桥的如果网桥的ForceVersion为为2，而且端口没有接收到，而且端口没有接收到a类和类和b类的类的BPDU，或者端口接收到，或者端口接收到c类的类的BPDU，那么端口就传输，那么端口就传输c类的类的BPDU；如果端口接收到如果端口接收到a类或类或b类的类的BPDU（如端口所连的网桥是（如端口所连的网桥是STP网桥），网桥），或者网桥的或者网桥的ForceVersion为为0，那么端口就传输，那么端口就传输a类或类或b类的类的BPDU。RSTP与与STP兼容性兼容性生成树产生的背景生成树产生的背景MSTP协议原理协议原理STP、RSTP协议原理协议原理生成树配置和排错生成树配置和排错课程内容课程内容Trunk链路上实际上链路上实际上运行着多个运行着多个VLAN所有所有VLAN共用一棵共用一棵生成树生成树无法实现不同无法实现不同VLAN在多条在多条Trunk链路上链路上的负载均衡的负载均衡A AB BC C所有所有VLAN被阻塞被阻塞STP/RSTP在多在多vlan时遇到的问题时遇到的问题forwardingBlocking/discardingMSTP解决方案解决方案用少量资源在网络用少量资源在网络中实现多个生成树中实现多个生成树在多条在多条Trunk链路链路上实现上实现VLAN级负级负载均衡载均衡实例实例A-block实例实例B-forward实例实例A:VLAN1030实例实例B:VLAN40-50实例实例B-block实例实例A-forwardA AB BC CSTP/RSTP/MSTP的比较的比较STP每个端口从阻塞到转发状态需要每个端口从阻塞到转发状态需要2倍的倍的forward delay时间，默认一个时间，默认一个forward delay为为15秒。秒。RSTP在在STP的基础上得到改进，引入了边缘端口、的基础上得到改进，引入了边缘端口、备份端口、指定端口快速转发协商机制，使端口从备份端口、指定端口快速转发协商机制，使端口从阻塞到转发过程时间大大缩短阻塞到转发过程时间大大缩短MSTP在在RSTP的基础上继续得到改进，引入了区域、的基础上继续得到改进，引入了区域、实例的概念，同一台设备不同实例都可以设置自己实例的概念，同一台设备不同实例都可以设置自己的网桥优先级参数，一个实例可以包含的网桥优先级参数，一个实例可以包含1个和多个个和多个vlan，从而可以使一个端口在不同实例里可以有不，从而可以使一个端口在不同实例里可以有不同的端口角色和端口状态，比如同一个端口实例同的端口角色和端口状态，比如同一个端口实例1为为root port处于转发状态，实例处于转发状态，实例2为为Alternate Port处处于阻塞状态，从而使链路得到最有效的利用。于阻塞状态，从而使链路得到最有效的利用。STP/RSTP/MSTP的比较的比较STP/RSTP/MSTP的比较的比较Flags标志位字段定义标志位字段定义STP/RSTP/MSTP的比较的比较RSTP/MSTP快速收敛体现：快速收敛体现：引入了边界端口，此类型端口一般为直接接终端的接引入了边界端口，此类型端口一般为直接接终端的接口，不会形成环路，端口口，不会形成环路，端口UP后马上可进入转发状态，后马上可进入转发状态，但是此端口一旦收到一个但是此端口一旦收到一个bpdu报文就会切换成非边界报文就会切换成非边界端口端口选举成选举成root port后，可马上切换到转发状态后，可马上切换到转发状态引入了协商机制，点对点网络中指定端口发出请求报引入了协商机制，点对点网络中指定端口发出请求报文得到下端设备根端口应答后也可马上切换到转发状文得到下端设备根端口应答后也可马上切换到转发状态。态。下端根端口收到上端指定端口转发请求报文后，会先下端根端口收到上端指定端口转发请求报文后，会先阻塞这台设备上其他的指定端口，然后上端指定端口阻塞这台设备上其他的指定端口，然后上端指定端口发送请求应答报文发送请求应答报文STP/RSTP/MSTP的比较的比较RSTP/MSTP快速握手过程：快速握手过程：STP/RSTP/MSTP的比较的比较STP协议中协议中TC报文传播报文传播拓扑改变通知消息拓扑改变通知消息拓扑改变通知消息拓扑改变通知消息拓扑改变应答消息拓扑改变应答消息拓扑改变应答消息拓扑改变应答消息拓扑改变消息拓扑改变消息拓扑改变消息拓扑改变消息RootRootSTP/RSTP/MSTP的比较的比较RSTP/MSTP协议中协议中TC报文传播报文传播拓扑改变消息拓扑改变消息拓扑改变消息拓扑改变消息RootRoot拓扑改变应答消息拓扑改变应答消息拓扑改变应答消息拓扑改变应答消息MST区域（区域（MST Region）域名（域名（Region name）修正级别（修正级别（Revision level）VLAN实例的映射实例的映射所有拥有相同区域配置（所有拥有相同区域配置（Region Configuration）的的MSTP交换机必须连续交换机必须连续MST区域区域MSTP的几个基本概念的几个基本概念CST（公共生成树），（公共生成树），是连接交换网络内所有是连接交换网络内所有MST域域的单生成树的单生成树MSTP的几个基本概念的几个基本概念IST（内部生成树），（内部生成树），是是MSTP域内的一棵生成树，它域内的一棵生成树，它和和CST（Common Spanning Tree）共同构成整个交换）共同构成整个交换网络的生成树网络的生成树CIST（Common and Internal Spanning Tree）。）。IST是是CIST在一个在一个MST域中的片段。域中的片段。CIST（公共和内部生成树）（公共和内部生成树），由，由IST和和CST共同构成，共同构成，是连接一个交换网络内所有网桥的单生成树。是连接一个交换网络内所有网桥的单生成树。MSTI（多生成树实例）（多生成树实例），一个，一个MST域内可以通过域内可以通过MSTP生成多棵生成树，各棵生成树之间彼此独立。生成多棵生成树，各棵生成树之间彼此独立。每棵生成树都称为一个每棵生成树都称为一个MSTI域根域根,MST域内域内IST和每个和每个MSTI的根桥都是一个域根。的根桥都是一个域根。MST域内各棵生成树的拓扑不同，域根也可能不同域内各棵生成树的拓扑不同，域根也可能不同总根总根，CIST的根网桥就是总根，也就是全网络的根网的根网桥就是总根，也就是全网络的根网桥桥MSTP的几个基本概念的几个基本概念MSTP的几个基本概念的几个基本概念Boundary端口端口 即域边缘端口，有广义和狭义两种解释。广义的即域边缘端口，有广义和狭义两种解释。广义的Boundary端口，泛指位于端口，泛指位于MST域的边缘，连接不同域的边缘，连接不同MST域的端口，或域的端口，或者连接者连接MST域和域和SST网桥的端口。狭义的网桥的端口。狭义的Boundary端口，仅端口，仅指如果某个端口所连网段的指定网桥位于另外一个区域，那指如果某个端口所连网段的指定网桥位于另外一个区域，那么这个端口就是么这个端口就是Boundary端口。端口。在进行在进行MSTP计算的时候，计算的时候，Boundary端口在端口在MST实例上的实例上的角色和角色和CIST实例的角色保持一致：如果实例的角色保持一致：如果Boundary端口在端口在CIST实例上的角色是根端口，则它在域内所有实例上的角色是根端口，则它在域内所有MST实例上实例上的角色是的角色是Master端口；如果端口；如果Boundary端口在端口在CIST实例上的实例上的角色是指定端口、角色是指定端口、Alternate端口、端口、Backup端口、端口、Disabled端端口，则它在域内所有口，则它在域内所有MST实例上的角色与之相同。实例上的角色与之相同。MSTP中的端口角色中的端口角色1、根端口（、根端口（Root Port）负责向树根方向转发数据的端口。负责向树根方向转发数据的端口。2、指定端口、指定端口负责向下游网段或网桥转发数据的端口。负责向下游网段或网桥转发数据的端口。3、Master端口端口连接连接MST区域到总根方向的端口。区域到总根方向的端口。4、替换端口（、替换端口（Alternate Port）根端口的备份端口，或者根端口的备份端口，或者Master端口的备份端口。端口的备份端口。5、备份端口（、备份端口（Backup Port）同一个网桥的两个端口互联时，生成树会将其中一个端口阻同一个网桥的两个端口互联时，生成树会将其中一个端口阻塞起来，这个被阻塞的端口称为塞起来，这个被阻塞的端口称为Backup端口。端口。MSTP中的端口状态中的端口状态MSTP中，根据端口是否学习中，根据端口是否学习MAC地址和是否转发用户流量，地址和是否转发用户流量，可将端口状态划分为以下三种：可将端口状态划分为以下三种：1、Forwarding 状态状态学习学习MAC 地址，转发用户流量；地址，转发用户流量；2、Learning 状态状态学习学习MAC 地址，不转发用户流量；地址，不转发用户流量；3、Discarding 状态状态不学习不学习MAC 地址，不转发用户流量。地址，不转发用户流量。MSTP几个基本概念举例几个基本概念举例MSTP几个基本概念举例几个基本概念举例CSTMSTP几个基本概念举例几个基本概念举例ISTMSTP几个基本概念举例几个基本概念举例CISTMSTP几个基本概念举例几个基本概念举例MSTIMSTP几个基本概念举例几个基本概念举例端口角色端口角色MSTP中中master端口选举端口选举1、一个区域中边界端口到总根网桥根路径花费最小的为、一个区域中边界端口到总根网桥根路径花费最小的为master端口。端口。2、若有一个区域有多个边界端口具有相同的最低根路径花、若有一个区域有多个边界端口具有相同的最低根路径花费，则比较这本区域内这些边界端口所处交换机的网桥费，则比较这本区域内这些边界端口所处交换机的网桥优先级，优先级最高的为优先级，优先级最高的为master端口端口3、如果一个区域多个边界端口的最低根路径一致，本区域、如果一个区域多个边界端口的最低根路径一致，本区域内交换级网桥优先级也一样，则比较区域外对方网桥优内交换级网桥优先级也一样，则比较区域外对方网桥优先级，优先级高的为先级，优先级高的为master端口端口4、如果区域外对方网桥优先级也一样，则比较对方网桥发、如果区域外对方网桥优先级也一样，则比较对方网桥发送送bpdu端口的端口优先级，优先级高的为端口的端口优先级，优先级高的为master端口端口生成树产生的背景生成树产生的背景MSTP协议原理协议原理STP、RSTP协议原理协议原理生成树配置和排错生成树配置和排错课程内容课程内容MSTP配置举例配置举例MSTP配置举例配置举例A:spanning-tree mst configuration region-name test1 revision-level 1 instance 1 vlan 100-200 instance 2 vlan 300-400 active configuration pendingexit spanning-tree mst instance 0 priority 0spanning-tree mst instance 1 priority 8192spanning-tree mst instance 2 priority 8192spanning-tree enableB:spanning-tree mst configuration region-name test1 revision-level 1 instance 1 vlan 100-200 instance 2 vlan 300-400 active configuration pendingexit spanning-tree mst instance 0 priority 32768spanning-tree mst instance 1 priority 32768spanning-tree mst instance 2 priority 0spanning-tree enableC:spanning-tree mst configuration region-name test1 revision-level 1 instance 1 vlan 100-200 instance 2 vlan 300-400 active configuration pendingexit spanning-tree mst instance 0 priority 8192spanning-tree mst instance 1 priority 0spanning-tree mst instance 2 priority 32768spanning-tree enableMSTP配置举例配置举例MSTP常用调试命令举例常用调试命令举例RL08_191#show spanning-tree mst MST Instance 00 vlans mapped:2-4094 Bridge address 0001.7a4f.4847 priority 32768 Region root address 0001.7a4f.4847 priority 32768 root:32774,rpc:0,epc:200000,hop:20 Operational hello time 2,forward time 15,max age 20 Configured hello time 2,forward time 15,max age 20,max hops:20 Port Role Sts Cost Prio.Nbr Type -port 0/5 Root FWD 200000 128.06 P2P port 0/0 Desg FWD 200000 128.01 P2P MST Instance 01 vlans mapped:1 Bridge ID address 0001.7a4f.4847 priority 32769/32768 Designated root address 0001.7a4f.4847 priority 32769 root:0,rpc:0,hop:20 Port Role Sts Cost Prio.Nbr Type -port 0/5 Mast FWD 200000 128.06 P2P port 0/0 Desg FWD 200000 128.01 P2P MSTP常用调试命令举例常用调试命令举例RL08_191#debug spanning-tree mstp roles 4d:18:58:46:%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on port 0/19,changed state to up4d:18:58:47:%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 0)roles trans from Disabled to Designated.4d:18:58:47:%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 1)roles trans from Disabled to Designated.4d:18:58:50:%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 0)roles trans from Designated to Root.4d:18:58:50:%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 1)roles trans from Designated to Master.4d:18:58:50:%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 1)roles trans from Master to Disabled.4d:18:58:50:%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 1)roles trans from Disabled to Master.MSTP常用调试命令举例常用调试命令举例RL08_191#debug spanning-tree mstp state%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on port 0/19,changed state to up%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 0)state trans from Discarding to Learning.%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 1)state trans from Discarding to Learning.%MSTP-7-TRANS:port 0/0(INST 0)state trans from Forwarding to Discarding.%MSTP-7-TRANS:port 0/0(INST 1)state trans from Forwarding to Discarding.%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 0)state trans from Learning to Forwarding.%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 1)state trans from Learning to Forwarding.%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 1)state trans from Forwarding to Discarding.%MSTP-7-TRANS:port 0/19(INST 1)state trans from Discarding to Forwarding.%MSTP-7-TRANS:port 0/0(INST 0)state trans from Discarding to Forwarding.%MSTP-7-TRANS:port 0/0(INST 1)state trans from Discarding to Forwarding.MSTP常用调试命令举例常用调试命令举例RL08_191#debug spanning-tree mstp event 4d:19:04:35:%LINEPROTO-5-UPDOWN:Line protocol on port 0/19,changed state to up4d:19:04:35:%MSTP-7-EVENT:Ag event received-port 0/19 link status changed.4d:19:04:35:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/19 for instance 0.4d:19:04:35:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/19 for instance 1.4d:19:04:35:%MSTP-7-EVENT:Ag event received-port 0/19 duplex status changed.4d:19:04:35:%MSTP-7-EVENT:Ag event received-port 0/19 speed changed.4d:19:04:38:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/0 for instance 1.4d:19:04:39:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/0 for instance 0.4d:19:04:39:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/0 for instance 0.4d:19:04:39:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/19 for instance 1.4d:19:04:40:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/19 for instance 1.4d:19:04:41:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/0 for instance 0.4d:19:04:41:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/0 for instance 1.4d:19:04:41:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/0 for instance 0.4d:19:04:41:%MSTP-7-EVENT:Fdb flush on port 0/0 for instance 1.MSTP常用调试命令举例常用调试命令举例RL08_191#debug spanning-tree mstp bpdu transmit RL08_191#debug spanning-tree mstp bpdu receiver4d:21:17:45:MSTP BPDU STRUCT DUMP port 0/0 Proto:0 Version:3 Type:2 Role:Root Flags:A LF Root-ID:0001.3434.3223-8000 RegRoot-ID:0001.7a4f.4980-8000 Bridge-ID:0001.7a4f.4980-8000 Port-ID:0 x8001 Cost:200000 Age:2 Max-Age:20 Hello-Time:2 Forward-Delay:154d:21:17:45:MSTP BPDU-TX DUMP port 0/0 01 80 c2 00 00 00 00 01 7a 4f 48 47 00 00 00 00 00 79 42 42 03 00 00 03 02 3c 80 00 00 01 34 34 32 23 00 03 0d 40 80 00 00 01 7a 4f 48 47 80 01 01 00 14 00 02 00 0f 00 00 00 50 00 74 65 73 74 31 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00.RL08_191(config)#spanning-tree mst?configuration Enter MST configuration submode forward-time Set the forward delay for the spanning tree hello-time Set the hello interval for the spanning tree instance Spanning-tree instance max-age Set the max age interval for the spanning tree max-hops Set the max hops value for the spanning treeMSTP其他配置命令其他配置命令RL08_191(config-port-0/1)#spanning-tree?bpdu Set spanning-tree bpdu options disable Disable switch enable Enable switch,default:on guard Set spanning-tree guard mode of an interface link-type Special a link type for the spanning-tree protocol mst Multiple spanning tree portfast Enable portfast capabilityRL08_191(config-port-0/1)#spanning-tree mst instance 0?cost Port path cost,default determined by link speed priority Set port priority of the interfaceRL08_191(config-port-0/1)#spanning-tree mst cisco pre-standard interoperability MSTP其他配置命令其他配置命令A、B、C三台设备之间交互三台设备之间交互MSTP格式格式 bpdu报文报文B与与E之间，之间，B向向E发送发送MSTP格式格式 bpdu报文，报文，E向向B发送发送RSTP格式格式 bpdu报文报文C与与F之间，之间，C向向F发送发送STP格式格式bpdu报文，报文，F也向也向C发送发送STP格式格式bpdu报文报文E与与F之间，之间，E向向F发送发送STP格式格式bpdu报文，报文，F也向也向E发送发送STP格式格式bpdu报文报文clear spanning-tree detected-protocols MSTP与与RSTP/STP的兼容性的兼容性1、在、在6.1.x版本中每对应个版本中每对应个vlan都需要建立一个三层接口，此接口都需要建立一个三层接口，此接口下可不用配置下可不用配置IP地址，否则会收不到地址，否则会收不到bpdu报文报文2、在、在6.1.x版本中不支持在汇聚口上跑生成树协议，会把每根链路版本中不支持在汇聚口上跑生成树协议，会把每根链路分别来参与生成树计算，导致汇聚口只有一条链路会处于转发分别来参与生成树计算，导致汇聚口只有一条链路会处于转发状态状态3、在、在6.1.x版本中，全局生成树被版本中，全局生成树被disable后，端口收到后，端口收到bpdu报文报文能够进行透传，而在能够进行透传，而在RL08版本中，则会被丢弃处理版本中，则会被丢弃处理MSTP中注意事项中注意事项1、修改了、修改了mst区域配置，但是没有执行区域配置，但是没有执行active configuration pending 2、全局或端口、全局或端口spanning-tree被被disable了，导致生成树没有正常工了，导致生成树没有正常工作形成环路作形成环路3、整个、整个MST域中配置的域中配置的pathcost算法不相同，可能出现端口角色算法不相同，可能出现端口角色错误，没有按预计的方式堵塞端口错误，没有按预计的方式堵塞端口 4、端口处于半双工模式或者端口上配置成了共享模式，导致状态、端口处于半双工模式或者端口上配置成了共享模式，导致状态切换比较慢切换比较慢5、与其他厂家互联时，在端口上没有启用端口摘要侦听功能，导、与其他厂家互联时，在端口上没有启用端口摘要侦听功能，导致致mstp不兼容，出现不能按预计实例堵塞端口情况。不兼容，出现不能按预计实例堵塞端口情况。MSTP中常见故障中常见故障