BACnet MSTP 协议
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mstp协议简介协议名称:MSTP协议简介一、背景介绍MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多重生成树协议)是一种用于网络中生成树算法的协议,它基于IEEE 802.1Q标准的生成树协议进行扩展。
MSTP协议的主要目的是提供一种可靠且高效的网络拓扑结构,以确保数据在网络中的传输具有较低的延迟和较高的可靠性。
二、协议原理1. MSTP协议的基本原理是通过在网络中建立多个生成树实例,将网络划分为不同的VLAN,并为每个VLAN分配一个唯一的实例标识(Instance ID)。
2. MSTP协议使用生成树算法来计算每个实例的最佳路径,并通过禁用某些端口来防止环路的发生。
3. MSTP协议支持端口的快速收敛,即在网络拓扑发生变化时,能够快速重新计算生成树,并将数据传输切换到新的最佳路径上。
三、协议特点1. MSTP协议支持网络中的多个VLAN,并能够为每个VLAN提供独立的生成树实例,从而实现更好的网络拓扑优化。
2. MSTP协议可以在网络中实现快速的收敛,减少数据传输的延迟和丢包率。
3. MSTP协议具有较高的可靠性和容错性,能够自动检测并避免环路的发生。
4. MSTP协议支持对网络中的端口进行灵活的配置,以满足不同的网络需求。
四、协议应用MSTP协议广泛应用于企业网络、数据中心以及电信运营商的网络中。
以下是MSTP协议的一些典型应用场景:1. 企业网络:MSTP协议可用于构建大规模的企业网络,实现多个部门或办公区域之间的隔离和优化。
2. 数据中心:MSTP协议可用于构建数据中心网络,实现服务器之间的高速互联和负载均衡。
3. 电信运营商网络:MSTP协议可用于构建电信运营商的传输网络,实现不同城市之间的数据传输和互联互通。
五、协议配置示例以下是一个MSTP协议的配置示例,仅供参考:1. 配置MSTP实例:instance 1 vlan 10instance 2 vlan 20instance 3 vlan 302. 配置端口:interface GigabitEthernet0/1switchport mode trunkswitchport trunk allowed vlan 10,20spanning-tree mst 1 cost 10spanning-tree mst 2 cost 10spanning-tree mst 3 cost 103. 配置根桥:spanning-tree mst configurationname ROOT-BRIDGErevision 1instance 1 vlan 10instance 2 vlan 20instance 3 vlan 30六、总结MSTP协议是一种基于IEEE 802.1Q标准的生成树协议扩展,可用于构建可靠且高效的网络拓扑结构。
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。
bacnet协议BACnet协议。
BACnet(Building Automation and Control Networks)是一种用于建筑自动化和控制网络的通信协议,它是一种开放的、通用的协议,被广泛应用于建筑系统中,包括供暖、通风、空调、照明和安全等方面。
BACnet协议的出现,使得不同厂家生产的设备可以实现互联互通,为建筑系统的集成提供了可能。
BACnet协议的特点之一是其开放性和通用性。
它是一种开放的协议,任何厂家都可以基于BACnet协议开发符合标准的设备和系统。
这种开放性使得用户可以更加灵活地选择设备和系统,而不用受限于某一特定厂家的产品。
同时,BACnet 协议的通用性也使得不同类型的设备可以通过统一的协议进行通信,实现数据的共享和交互,从而提高了建筑系统的整体效率。
另一个重要特点是BACnet协议的灵活性和可扩展性。
建筑系统的需求经常会发生变化,新的设备和功能需要不断地被集成进来。
BACnet协议可以满足这种需求,它支持多种不同的通信方式和网络拓扑结构,可以适应不同规模和复杂度的建筑系统。
同时,BACnet协议也支持多种不同的数据类型和对象类型,可以灵活地扩展和定制,以满足特定的应用需求。
此外,BACnet协议还具有高效性和可靠性。
建筑系统对于数据的实时性和稳定性要求较高,BACnet协议采用了一系列的通信机制和协议规范,以确保数据的及时传输和可靠交换。
同时,BACnet协议还支持数据的优先级和访问控制,可以保障重要数据的安全和可靠性。
总的来说,BACnet协议作为建筑自动化和控制网络的通信标准,具有开放、通用、灵活、可扩展、高效和可靠等特点,为建筑系统的集成和管理提供了重要的技术支持。
随着智能建筑和物联网技术的发展,BACnet协议将会发挥越来越重要的作用,促进建筑系统的智能化和互联互通,为用户提供更加舒适、安全、高效的建筑环境。
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。
mstp协议简介一、背景介绍MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多重生成树协议)是一种用于网络交换机的协议,旨在解决交换机网络中的环路问题。
环路是指在网络拓扑中存在多条路径连接同一目的地,如果不加以控制,数据包可能会在环路中无限循环,导致网络拥堵甚至崩溃。
MSTP协议通过创建多个生成树来解决这个问题,使得网络中的数据流动更加高效可靠。
二、MSTP协议原理MSTP协议基于IEEE 802.1Q标准,通过将交换机网络划分为多个实例(Instance),每个实例对应一个生成树,来实现对网络中的环路进行控制。
MSTP 协议的核心原理是通过生成树的计算和选择,将每个交换机端口划分为根端口、指定端口和替代端口。
1. 生成树计算MSTP协议通过生成树计算来确定每个实例的根交换机,并为每个交换机端口分配相应的角色。
生成树计算的过程包括以下步骤:a. 每个交换机通过发送配置消息(Configuration Message)来与相邻交换机进行通信,交换机之间交换配置信息,包括实例标识、优先级等。
b. 每个交换机根据收到的配置消息计算出自己在每个实例中的根交换机,并确定自己的角色。
c. 每个交换机将计算结果通过配置消息发送给相邻交换机,以便相邻交换机更新自己的计算结果。
2. 端口角色划分根据生成树计算的结果,MSTP协议将每个交换机端口划分为以下三种角色:a. 根端口(Root Port):在每个实例中,离根交换机最近的端口被划分为根端口,用于接收来自其他交换机的数据。
b. 指定端口(Designated Port):在每个实例中,除了根端口之外的端口中,与相邻交换机之间的连接距离最近的端口被划分为指定端口,用于向其他交换机传递数据。
c. 替代端口(Alternate Port):在每个实例中,除了根端口和指定端口之外的端口被划分为替代端口,作为备用端口,以防主要路径发生故障时使用。
mstp协议简介MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol,多重生成树协议)是一种网络协议,用于在网络中实现冗余路径并避免环路的发生。
它是IEEE 802.1Q标准中的一部分,也被称为802.1s。
一、协议背景与概述MSTP协议的出现是为了解决传统的单生成树协议(如STP)在大型网络中的一些限制。
传统的单生成树协议只能支持一个生成树,这在大型网络中会导致链路资源的浪费和网络性能的降低。
MSTP协议通过将网络划分为多个区域,每个区域可以独立生成一颗生成树,从而实现更好的链路利用率和可靠性。
二、MSTP协议的工作原理1. 区域划分MSTP将网络划分为多个区域,每个区域内部可以独立生成一颗生成树。
区域之间的链路称为边界链路。
2. 标识和优先级MSTP协议使用Bridge Identifier(Bridge ID)来标识每个交换机,由两部分组成:优先级(Priority)和MAC地址。
优先级用于确定根交换机,优先级越低,优先级越高。
MAC地址用于在优先级相同的情况下进行区分。
3. 生成树计算MSTP协议通过生成树计算来确定每个区域内的根交换机和生成树。
生成树计算是基于最小生成树算法,通过比较各交换机的优先级和MAC地址来确定根交换机,并计算每个交换机到根交换机的最短路径。
4. 边界链路边界链路是连接不同区域的链路,MSTP协议通过配置边界端口来控制边界链路的生成树。
5. 端口状态MSTP协议定义了多个端口状态,包括根端口、指定端口、替代端口和非指定端口。
根端口是最短路径连接到根交换机的端口,指定端口是连接到指定交换机的端口,替代端口是备用的路径,非指定端口是与其他交换机连接的端口。
三、MSTP协议的优点与应用1. 高可靠性MSTP协议可以提供冗余路径,当某个链路或交换机发生故障时,可以快速切换到备用路径,确保网络的可靠性。
2. 高效利用网络资源MSTP协议可以将网络划分为多个区域,每个区域可以独立生成一颗生成树,从而实现更好的链路利用率和网络性能。
BACnet MS/TP 协议即主-从/令牌数据链路协议,
为现场控制总线提供可靠、实时数据传输服务
其物理层采用RS-485。
其中‘MS’的含义:MASTER/SLAVE (主/从)
‘TP’的含义:TOKEN PASSING(令牌传递)
BACnet MS/TP是建立在主从通讯基础上的无主从通讯,令牌传递为关键
对BACnet MS/TP的分析主要针对链路层
BACnet MS/TP是建立在主从通讯基础上的是因为:如果只观察BACnet MS/TP的一个通讯片段,它确实是主从通讯。
这也是BACnet MS/TP中‘MS’的含义:(MASTER/SLAVE)。
但观察全部通讯过程,会发现它是无主从通讯,其中的关键就是另外两个字母‘TP’的含义:TOKEN PASSING(令牌传递)。
通俗的说,就是大家轮流做主,令牌传到谁的手里,谁就做主,没有令牌的做从。
图1是BACnet MS/TP的通讯过程:
图1是一个典型的通讯过程,在实际应用中,可能会跳过一些步骤,比如下图3(Airtek品牌小型DDC控制器架构):令牌传到控制器3,它没有什么命令要发,就直接把令牌传个下一个控制器。
或者:控制器3命令控制器4,是一个无需应答的命令,控制器4没有应答,控制器3接着命令控制器1。
得到令牌的控制器会发什么样的命令,取决于网络层和应用层的服务需求。
如何处理令牌丢失
如果一切正常,令牌会一圈又一圈轮流传递。
但是意外总会发生的,例如:得到令牌的控制器发生故障了,这时网上一片寂静,但是每台控制器都默默地计算着寂静时间,一旦寂静时间超过了BACnet的规定,会有一台控制器抢先产生令牌,然后继续令牌传递的过程。
这就是BACnet MS/TP对令牌丢失的解决办法。
另外,控制器在传出令牌后会监视其他控制器对令牌的使用情况,如果得到令牌的控制器一直没动静,会被自动从令牌环中剔除。
即插即用
在令牌传递过程中,会有控制器在得到令牌时对本网段的空余位置发出查询命令,如果得到正确应答,说明有新的控制器申请加入令牌环,就把令牌传递给新的控制器,使其自动加入到令牌环中。
因此,新的控制器加入网络,BACnet MS/TP会自动识别,无需重新配置。
由哪台控制器何时发出查询命令,是由BACnet的算法决定的,这个算法的目的是使查询命令不占用过多的网络时间,并且新控制器可以在一个可接受的时间内被发现。
对主从通讯模式的兼容
令牌传递的过程将决定控制器无法采用低档CPU,所以对于一些简单应用不是很经济,比如:IO模块、BACnet传感器、BACnet执行器等,它们不需要主动通讯,因此主从模式的通讯也是必要的。
由于BACnet MS/TP是建立在主从通讯基础上,因此对不需要额外的定义就可以支持主从通讯,简单的做法是使他们不加入令牌环,不响应主控制器查询命令。
也就是说在主控制器的通讯源代码中删除一部分就可以应用在从模块中了。
这时的通讯过程参见图3:
综述
从上面的分析可以看出,BACnet MS/TP虽然是较新的技术,但是它是建立在一些成熟的技术基础上的,并没有开发出一种独特的通讯模式。
这样它可以和其他基础技术的发展一起前进,光纤中继的采用就是一个例子。
基于成熟的技术,也是BACnet的基本思路,这也是BACnet能成功加入ISO标准的原因之一。