多生成树协议

STP（生成树协议）、RSTP（快速生成树协议）、MSTP（多生成树协议），这三个协议都是二层交换网络中为了防止环路和实现链路冗余而设计的，他们之间有什么区别与联系呢？本文为您详细介绍。

STP、RSTP、MSTP基本概念1、STP（802.1d）STP协议生来就是为了冗余而存在的，单纯树型的网络无法提供足够的可靠性，由此我们引入了额外的链路，这才出现了环路这样的问题。

但单纯是标准的802.1D STP协议并不能实现真正的冗余与负载分担。

STP为IEEE 802.1D标准，它内部只有一棵STP tree，因此必然有一条链路要被blocking，不会转发数据，只有另外一条链路出现问题时，这条被blocking的链路才会接替之前链路所承担的职责，做数据的转发。

无论怎样，总会有一条链路处于不被使用的状态，冗余是有了，但是负载分担是不可想象的。

cisco对STP做了改进，它使得每个VLAN都运行一棵stp tree，这样第一条链路可以为vlan 1 2 3服务，对vlan 4 5 6 blocking，第二条链路可以为vlan 4 5 6 forwarding，对vlan 1 2 3关闭，无形中实现了链路的冗余，负载分担。

这种技术被称之为PVST+随着网络的发展，人们发现传统的STP协议无法满足主备快速切换的需求，因为STP协议将端口定义了5种状态，分别为：blocking listening learning forwarding disabling，想要从blocking切换至forwarding状态，必需要经过50秒的周期，这50秒我们只能被动地去等待。

20秒的blocking状态下，如果没有检测到邻居发来的BPDU包，则进入listening，这时要做的是选举Root Bridge、Designate Port、Root Port，15秒后，进入learning，learning状态下可以学习MAC地址，为最后的forwarding做准备，同样是15秒，最后到达转发状态。

mstp协议原理MSTP协议原理MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是一种基于IEEE 802.1Q 标准的多层次生成树协议。

它可以在一个网络中支持多个VLAN，并且可以为每个VLAN生成一个独立的生成树。

MSTP协议的原理是通过将网络划分为多个区域，每个区域内部使用相同的生成树，不同区域之间使用不同的生成树，从而实现网络的高可靠性和高效性。

MSTP协议的实现需要以下三个步骤：1. 划分区域MSTP协议将网络划分为多个区域，每个区域内部使用相同的生成树。

划分区域的方法是根据VLAN ID进行划分，每个VLAN ID对应一个区域。

在同一个区域内，所有的交换机使用相同的生成树，从而保证了网络的高可靠性和高效性。

2. 生成树计算在每个区域内部，MSTP协议使用标准的生成树算法计算生成树。

生成树算法的目的是为了找到一条最短路径，使得所有的交换机都可以通过这条路径进行通信。

在MSTP协议中，每个区域内部都有一个根交换机，它是生成树的根节点。

所有的交换机都通过这个根交换机进行通信。

3. 区域之间的交互不同区域之间使用不同的生成树，从而保证了网络的高可靠性和高效性。

当一个数据包从一个区域传输到另一个区域时，MSTP协议会将数据包从一个生成树切换到另一个生成树。

这个过程称为生成树切换。

生成树切换的时间非常短，通常只需要几毫秒的时间，从而保证了网络的高可靠性和高效性。

总结MSTP协议是一种基于IEEE 802.1Q标准的多层次生成树协议。

它可以在一个网络中支持多个VLAN，并且可以为每个VLAN生成一个独立的生成树。

MSTP协议的原理是通过将网络划分为多个区域，每个区域内部使用相同的生成树，不同区域之间使用不同的生成树，从而实现网络的高可靠性和高效性。

MSTP协议的实现需要划分区域、生成树计算和区域之间的交互三个步骤。

MSTP协议的优点是可以提高网络的可靠性和效率，缺点是需要消耗更多的带宽和计算资源。

mstp的基本概念MSTP全称为Multiple Spanning Tree Protocol，是一种多层次的生成树协议。

MSTP可以在一个交换机上支持多个生成树实例，这些生成树实例的数量可以根据需求进行配置。

具体来说，MSTP将一个交换机上的端口分成多个组，每个组都对应一棵生成树，这些生成树之间是相互独立的。

MSTP的设计目的是为了在利用现有的物理拓扑结构的基础上，提高网络的可靠性和灵活性。

MSTP的实现原理是利用VLAN信息将交换机中的一个端口划分到不同的组中，每个组内部形成一颗生成树。

在每个组中，最先收到的优先级最高的BPDU（Bridge Protocol Data Unit，桥接协议数据单元）被选择为根桥，该组中的其余桥设备被选为这棵树中的非根桥。

一旦生成树建立，任何与这个生成树无关的数据流量将不被发送到这个生成树上，从而减少网络拥堵和延迟。

MSTP支持三种端口状态：根端口、非根端口、边缘端口。

其中，根端口是与根桥相连的端口，非根端口是与其他桥相连的端口，边缘端口是外部设备或者网络节点直接连接交换机的端口。

此外，MSTP还支持端口优先级设置、端口成本设置、端口角色转换等功能，这些功能可以针对不同的应用场景进行灵活配置。

MSTP与其他生成树协议相比，具有如下优点：1、提高网络的可靠性：MSTP可以在一个交换机上运行多个生成树实例，避免了单点故障，从而提高网络的可靠性。

2、提供更好的拓扑灵活性：MSTP可以根据业务需求灵活配置生成树，同时也支持网络拓扑结构的调整，方便网络管理和维护。

3、降低网络拥堵和延迟：MSTP可以将与生成树无关的数据流量过滤掉，从而减少了网络拥堵和延迟，提高了网络的性能和稳定性。

总之，MSTP是一种性能优良、灵活可靠的生成树协议，可以提高网络的可靠性和灵活性，降低网络拥堵和延迟，是现代企业网络中不可或缺的一部分。

mstp协议简介MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多重生成树协议）是一种用于构建冗余网络的协议，它基于IEEE 802.1Q标准，允许在一个网络中同时存在多个生成树。

该协议的主要目的是提供冗余路径和故障恢复能力，以确保网络的高可用性和可靠性。

1. 背景和概述MSTP协议是在STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）的基础上发展而来。

STP协议用于解决网络中的环路问题，但在大型网络中，STP协议的性能和效率都不够理想。

为了克服这些问题，MSTP协议引入了多个实例（Instance）的概念，每个实例可以独立计算生成树，从而提供更好的网络资源利用率和快速故障恢复能力。

2. MSTP协议的工作原理MSTP协议通过将网络划分为不同的实例来实现多个生成树的计算。

每个实例都有一个唯一的实例标识（Instance ID），用于区分不同的生成树。

在MSTP网络中，存在一个主实例（Instance 0），用于处理全局的广播和未知单播流量。

其他实例（Instance 1至4094）用于处理特定的VLAN或VLAN组。

MSTP协议的工作过程如下：- 桥（交换机）之间通过配置相同的MSTP参数来建立MSTP邻居关系。

- 桥之间通过MSTP BPDU（Bridge Protocol Data Unit，桥协议数据单元）交换信息，包括实例标识、桥优先级、端口优先级等。

- 每个桥根据接收到的BPDU计算出相应的生成树，并将计算结果通过BPDU发送给其他桥。

- 桥根据接收到的BPDU更新自己的生成树，并将更新后的BPDU继续发送给其他桥，以便网络中的所有桥都能保持同步。

3. MSTP协议的特点和优势MSTP协议相对于传统的STP协议具有以下特点和优势：- 支持多个生成树：MSTP协议允许在一个网络中存在多个生成树，可以根据实际需求为不同的VLAN或VLAN组配置独立的生成树，提高网络资源的利用率。

mstp协议简介MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多重生成树协议）是一种用于构建冗余网络的协议，它基于IEEE 802.1Q标准，并在此之上进行了扩展。

MSTP协议允许网络管理员在一个网络内部构建多个生成树，以实现更高效的网络流量管理和故障恢复。

一、背景和目的MSTP协议的出现是为了解决传统生成树协议（如STP和RSTP）在大型网络中的局限性。

传统生成树协议只能构建一个生成树，无法充分利用网络中的带宽资源。

而MSTP协议通过划分网络为多个实例，每个实例可以构建一个独立的生成树，从而实现更好的负载均衡和冗余保护。

二、MSTP协议工作原理1. 实例和实例树MSTP协议将网络划分为多个实例，每个实例对应一个独立的生成树。

实例树是由桥接器和端口组成的树状结构，用于转发数据帧。

2. 实例标识每个实例都有一个唯一的实例标识（Instance ID），用于区分不同的实例。

实例标识由16位的实例标识值组成，取值范围为0-4095。

3. 桥优先级和桥ID每个桥接器都有一个桥优先级和桥ID，用于在MSTP协议中选择根桥和生成树路径。

桥优先级是一个16位的值，用于比较不同桥接器的优先级。

桥ID由桥优先级和桥MAC地址组成。

4. 生成树计算MSTP协议使用生成树计算算法来确定每个实例的根桥和生成树路径。

生成树计算算法基于最小生成树算法，通过比较桥ID和端口优先级来选择最佳的生成树路径。

5. 端口角色和端口状态MSTP协议定义了不同的端口角色和端口状态，用于确定每个端口在生成树中的作用和状态。

常见的端口角色包括根端口、指定端口和非指定端口；常见的端口状态包括指定状态、阻塞状态和转发状态。

三、MSTP协议的优势1. 负载均衡：MSTP协议允许网络管理员根据实际需求划分网络为多个实例，每个实例可以构建一个独立的生成树。

这样可以实现对网络流量的有效控制和负载均衡，提高网络的整体性能。

2. 冗余保护：MSTP协议支持快速的故障恢复机制，当网络中发生链路故障时，它可以快速重新计算生成树，确保网络的可用性和可靠性。

mstp的基本概念
MSTP是一种基于Ethernet技术的网络协议，全称为Multiple Spanning Tree Protocol，中文名为多层次生成树协议。

MSTP协议是IEEE 802.1s标准中的一部分，它可以对一个网络中的多个VLAN 进行优化，提高网络的可靠性和冗余性。

MSTP协议中，每个VLAN都可以视为一个生成树的实例。

每个实例都有一个实例ID，可以唯一地标识该实例。

在MSTP协议中，所有的实例都共享一个公共的生成树，称为公共实例，它负责网络中所有未被分配给特定实例的VLAN。

MSTP协议中，每个端口都有一个端口优先级和一个端口ID，用于确定端口在该实例中的地位。

端口优先级越高，其在生成树中的地位越高。

同样优先级的端口，端口ID越小的端口在生成树中的地位越高。

MSTP协议中，每个交换机都有一个桥优先级和一个桥ID，用于确定该交换机在生成树中的地位。

桥优先级越高，交换机在生成树中的地位越高。

同样优先级的交换机，桥ID越小的交换机在生成树中的地位越高。

MSTP协议中，生成树是一种无环的拓扑结构，可以保证数据在网络中的正常传输。

生成树的根交换机是网络中地位最高的交换机，它负责转发网络中的所有数据。

在MSTP协议中，当网络中存在多个生成树时，根交换机必须为每个生成树分别选举。

总之，MSTP是一种高度可靠、冗余性强的网络协议，能够有效
地提高网络的性能和可靠性。

在实际的网络应用中，MSTP协议已经得到广泛的应用和推广。

多生成树协议MSTP按照PVST、PVST+等协议的规则，就应该每个VLAN一个生成树，而且是每隔2秒就会发送一个BPDU。

这对于一个有着上千个VLAN的网络来说，一方面这么多生成树维护起来比较困难，另一方面，为每个VLAN每隔2秒就发送一个BPDU，交换机也是难以承受的。

为了解决这一问题，Cisco就开发新的生成树技术--MST。

MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树协议)就是对网络中众多的VLAN进行分组，一些VLAN分到一个组里，另外一些VLAN分到另外一个组里。

这里的"组"就是后面讲的MST实例(Instance)。

每个实例一个生成树，BPDU是只对实例进行发送的，这样就可以既达到了负载均衡，又没有浪费带宽，因为不是每个VLAN一个生成树，这样所发送的BPDU数量明显减少了。

【注意】并不是所有的Cisco以太网交换机都支持MSTP，如运行CiscoIOS 12.1(14)EA1以前版本的Catalyst 3750、Catalyst 2950等早期系列交换机就不支持MST。

MSTP对应的标准是IEEE 802.1S。

MSTP把IEEE 802.1W标准中的RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议)算法扩展到多生成树，在为多VLAN环境提供了快速收敛的同时也实现了负载均衡的功能。

MST比PVST+(对应IEEE 802.1D标准)收敛快，并且和802.1D、802.1W生成树，以及PVST+结构兼容。

MSTP允许通过中继来构建多个生成树，可以组合和关联多个VLAN到生成树实例(Spanning Tree Instance，SPI)。

每个实例可以有一个独立于其他生成树实例的拓扑结构。

这种新的架构为数据通信和负载均衡提供了多个转发路径。

也提供了网络容错机制，因为一个实例(也就是一个转发路径)的失效不会影响其他实例。

MSTP 多生成树协议
概述建立多棵无环的树，解决广播风暴并实现冗余备份
RSTP
流量无法负载分担
二层次优路径
可以快速收敛，以提供了数据的多个路径，实现了VLAN间数据的负载分担
基本概念MST region
由交换网络中多台交换设备及它们之间的网段组成
同域3要素相同的域名相同的级别
VLAN与实列的映射
MSTI
基于 instance（实例） 的生成树
VLAN 和 MSTI 的映射关系
CST
common spanning Tree 公共生成树
连接所有MST域的一棵生成树
IST
internal spanning tree 内部生成树
MSTI 域 instance 为0的生成树
CIST Common and Internal Spanning Tree 公共和内部生成树IST 加CST
连接一个交换网路内所有交换设备的生成树
SST
Single Spanning tree 单生成树
域内只有一台交换设备，只属于一颗生成树
总根，域根，主桥总根：CIST 根桥
域根 ：IST距离总根最近的交换设备
主桥：距离总根最近的交换设备，包括：总根和IST域根
端口角色RP，DP，AP，BP，edage-port
master 端口
MST域和总根相连的路径域边缘端口MST 域的边缘并连接其他的MST 域的端口MST 报文
PVID STP ,RSTP 2 ,MSTP 3
BPDU type
0x00 STP 配置BPDU
0x80 TCN BPDU 0x02 RST BPDU
0x02 MST BPDU。

mstp协议MSTP协议。

MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是一种用于在以太网交换网络中支持多个生成树实例的协议。

它是IEEE 802.1s标准的一部分，旨在解决传统的802.1d 生成树协议无法满足现代网络需求的问题。

MSTP协议的主要作用是允许网络管理员将一个交换网络划分为多个VLAN，并为每个VLAN定义一个独立的生成树实例。

这样一来，不同VLAN之间的通信可以通过不同的生成树路径进行，从而提高网络的容错性和负载均衡能力。

在MSTP协议中，所有的生成树实例都被映射到一个公共的生成树实例配置，这个配置定义了每个VLAN对应的生成树实例之间的关系。

这种设计使得MSTP 协议在配置和管理上更加灵活和高效，同时也减少了网络中生成树实例的数量，降低了网络的复杂性。

MSTP协议的实现依赖于交换机设备的支持，因此在部署MSTP协议时需要确保网络中的所有交换机都能够正常地解析和处理MSTP协议的数据包。

此外，MSTP协议还需要网络管理员进行合理的配置，包括生成树实例的划分、优先级的设置等，以确保网络能够按照预期的方式运行。

总的来说，MSTP协议作为一种先进的生成树协议，能够有效地提高以太网交换网络的性能和可靠性。

通过合理的配置和管理，MSTP协议能够为网络管理员提供更多的灵活性和控制权，帮助他们更好地应对不断变化的网络需求和挑战。

在实际的网络环境中，MSTP协议已经被广泛地应用，成为了许多大中型企业和组织构建稳定、高效网络的重要工具。

随着网络技术的不断发展，MSTP协议也在不断演进和完善，为用户提供更好的网络体验和服务质量。

总之，MSTP协议作为一种先进的生成树协议，具有许多优点和特点，能够为现代以太网交换网络带来许多好处。

通过合理的配置和管理，MSTP协议能够为网络管理员提供更多的灵活性和控制权，帮助他们更好地应对不断变化的网络需求和挑战。

希望本文对MSTP协议有所了解的读者有所帮助。