多生成树技术详解
MSTP详解
9.6 理解MSTP前面介绍的STP和RSTP都是针对单一生成树实例进行应用的。
由于单生成树实例是每个实例对应一个VLAN，这样一来不仅生成树实例可能会非常多，难以管理，还没有一个容错机制，容易出现单点失效。
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。
9.6.1 MST概述【注意】并不是所有的Cisco以太网交换机都支持MSTP，如运行Cisco IOS 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）。
多生成树原理及配置
多生成树原理及配置
多生成树技术（MSTP）是一种基于IEEE802.1s标准的协议，用于在以太网交换机上构建多个生成树。
它的目的是优化网络拓扑结构，提高网络的可靠性和可管理性。
多生成树技术可以在一个交换机上支持多个生成树，每个生成树都有自己的根桥。
这样可以将不同的流量分开处理，提高网络的性能和可靠性。
同时，多生成树技术可以避免单一点故障对整个网络的影响，提高了系统的可用性。
MSTP的配置需要遵循一定的步骤。
首先需要定义生成树实例，并将端口关联到相应的实例上。
然后需要配置各个实例的优先级、根桥以及端口的角色和状态等参数。
最后需要进行验证和故障排除，确保多生成树技术的正常运行。
总之，多生成树技术是一种非常重要的网络优化技术，可以提高网络的可靠性、性能和可管理性。
在配置过程中，需要注意各个参数的设置和验证，以确保系统的正常运行。
- 1 -。
Cisco的MSTP(多生成树)介绍
Cisco MSTP (多生成树) 介绍多生成树协议MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是IEEE 802.1s中定义的一种新型生成树协议,它引入了“实例”（Instance）的概念。
简单的说，STP/RSTP是基于端口的，PVST＋是基于VLAN 的，而MSTP就是基于实例的。
所谓实例就是多个VLAN的一个集合，通过多个VLAN捆绑到一个实例中去的方法可以节省通信开销和资源占用率。
MSTP各个实例拓扑的计算是独立的，在这些实例上就可以实现负载均衡。
在使用的时候可以把多个相同拓扑结构的VLAN映射到一个实例里，这些VLAN在端口上转发状态将取决于对应实例在MSTP里的状态。
MSTP的实例0具有特殊的作用，称为CIST，即公共与内部生成树，其他的实例称为MSTI，即多生成树实例。
MSTP协议引入了域的概念，域由域名、修订级别、VLAN与实例的映射关系组成，只有三者都一样的互联的交换机才认为在同一个域内。
缺省时，域名就是交换机的第一个MAC地址，修订级别等于0，所有的VLAN 都映射到实例0上。
在同一个域内的交换机将互相传播和接收不同生成树实例的配置消息，保证所有生成树实例的计算在全域内进行；而不同域的交换机仅仅互相传播和接收CIST生成树的配置消息，MSTP协议利用CIST保证全网络拓扑结构的无环路存在，也是利用CIST保持了同STP/RSTP的向上兼容，因此从外部来看，一个MSTP域就相当于一个交换机，对不同的域、STP、RSTP交换机是透明的。
MSTP相对于之前的各种生成树协议而言，优势非常明显。
MSTP具有VLAN认知能力，可以实现负载均衡，可以实现类似RSTP的端口状态快速切换，可以捆绑多个VLAN到一个实例中以降低资源占用率，并且可以很好地向下兼容STP/RSTP协议。
MSTP中的几个关键技术点：l 端口状态STP协议通过在交换机之间传递特殊的消息（这个消息称为BPDU，桥协议数据单元，又成为配置消息Configuration Message）,并进行分布式的计算，来决定一个有环路的网络中，哪台交换机的哪个端口应该被阻塞（Discarding），用这种方法来剪切掉环路。
多生成树(MultipleSpanningTreeProtocol)
多生成树（Multiple Spanning Tree Protocol）1、概述1.1 产生背景1.1.1 IEEE 802.1D STP1.1.2 IEEE 802.1w RSTP1.2 MSTP技术优点2、MSTP详细介绍2.1 相关术语2.2 MSTP算法实现2.2.1 初始状态2.2.2 端口角色的选择原则2.2.3 优先级向量计算2.2.4 角色选择过程2.2.5 计算结果3、Comware实现的技术特色3.1 MSTP的三种工作模式3.2 Path Cost缺省值的计算3.3 设置超时因子特性3.4 指定根桥和备份根桥3.5 BPDU保护3.6 Root保护3.7 Loop保护3.8 TC保护3.9 配置摘要侦听3.10 No Agreement Check特性实现3.11 MSTP标准报文格式特性实现3.12 VLAN Ignore特性4、典型组网案例5、总结1概述1.1产生背景在二层交换网络中，一旦存在环路就会造成报文在环路不断循环和增生，产生广播风暴，从而占用所有的有效带宽，使网络变得不可用。
在这种环境下STP协议应运而生，STP是一种二层管理协议，它通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的，同时具备链路的备份功能。
STP协议和其他协议一样，是随着网络的不断发展而不断更新换代的。
最初被广泛应用的是IEEE 802.1D STP，随后以它为基础产生了IEEE 802.1w RSTP、IEEE 802.1s MSTP。
1.1.1 IEEE 802.1D STPSTP协议的基本思想十分简单。
自然界中生长的树是不会出现环路的，如果网络也能够像一棵树一样生长就不会出现环路。
于是，STP协议中定义了根桥（Root Bridge）、根端口（Root Port）、指定端口（Designated Port）、路径开销（Path Cost）等概念，目的就在于通过构造一棵树的方法达到裁剪冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。
多生成树(MultipleSpanningTreeProtocol)
多生成树（Multiple Spanning Tree Protocol）1、概述1.1 产生背景1.1.1 IEEE 802.1D STP1.1.2 IEEE 802.1w RSTP1.2 MSTP技术优点2、MSTP详细介绍2.1 相关术语2.2 MSTP算法实现2.2.1 初始状态2.2.2 端口角色的选择原则2.2.3 优先级向量计算2.2.4 角色选择过程2.2.5 计算结果3、Comware实现的技术特色3.1 MSTP的三种工作模式3.2 Path Cost缺省值的计算3.3 设置超时因子特性3.4 指定根桥和备份根桥3.5 BPDU保护3.6 Root保护3.7 Loop保护3.8 TC保护3.9 配置摘要侦听3.10 No Agreement Check特性实现3.11 MSTP标准报文格式特性实现3.12 VLAN Ignore特性4、典型组网案例5、总结1概述1.1 产生背景在二层交换网络中，一旦存在环路就会造成报文在环路内不断循环和增生，产生广播风暴，从而占用所有的有效带宽，使网络变得不可用。
在这种环境下STP协议应运而生，STP是一种二层管理协议，它通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的，同时具备链路的备份功能。
STP协议和其他协议一样，是随着网络的不断发展而不断更新换代的。
最初被广泛应用的是IEEE 802.1D STP，随后以它为基础产生了IEEE 802.1w RSTP、IEEE 802.1s MSTP。
1.1.1 IEEE 802.1D STPSTP协议的基本思想十分简单。
自然界中生长的树是不会出现环路的，如果网络也能够像一棵树一样生长就不会出现环路。
于是，STP协议中定义了根桥（Root Bridge）、根端口（Root Port）、指定端口（Designated Port）、路径开销（Path Cost）等概念，目的就在于通过构造一棵树的方法达到裁剪冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。
多生成树MSTP理解
多生成树MSTP的理解多生成树协议MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是IEEE 802.1s中定义的一种新型生成树协议,它引入了“实例”（Instance）的概念。
简单的说，STP/RSTP是基于端口的，PVST＋是基于VLAN的，而MSTP就是基于实例的。
所谓实例就是多个VLAN的一个集合，通过多个VLAN捆绑到一个实例中去的方法可以节省通信开销和资源占用率。
MSTP各个实例拓扑的计算是独立的，在这些实例上就可以实现负载均衡。
在使用的时候可以把多个相同拓扑结构的VLAN映射到一个实例里，这些VLAN在端口上转发状态将取决于对应实例在MSTP里的状态。
MSTP的实例0具有特殊的作用，称为CIST，即公共与内部生成树，其他的实例称为MSTI，即多生成树实例。
MSTP协议引入了域的概念，域由域名、修订级别、VLAN与实例的映射关系组成，只有三者都一样的互联的交换机才认为在同一个域内。
缺省时，域名就是交换机的第一个MAC地址，修订级别等于0，所有的VLAN都映射到实例0上。
在同一个域内的交换机将互相传播和接收不同生成树实例的配置消息，保证所有生成树实例的计算在全域内进行；而不同域的交换机仅仅互相传播和接收CIST生成树的配置消息，MSTP协议利用CIST保证全网络拓扑结构的无环路存在，也是利用CIST保持了同STP/RSTP的向上兼容，因此从外部来看，一个MSTP域就相当于一个交换机，对不同的域、STP、RSTP交换机是透明的。
MSTP相对于之前的各种生成树协议而言，优势非常明显。
MSTP具有VLAN认知能力，可以实现负载均衡，可以实现类似RSTP的端口状态快速切换，可以捆绑多个VLAN 到一个实例中以降低资源占用率，并且可以很好地向下兼容STP/RSTP协议。
MSTP中的几个关键技术点：l 端口状态STP协议通过在交换机之间传递特殊的消息（这个消息称为BPDU，桥协议数据单元，又成为配置消息Configuration Message）,并进行分布式的计算，来决定一个有环路的网络中，哪台交换机的哪个端口应该被阻塞（Discarding），用这种方法来剪切掉环路。
项目二 多生成树协议MSTP[12页]
![项目二 多生成树协议MSTP[12页]](https://img.taocdn.com/s3/m/3d1c56cd1711cc7931b716bb.png)
限循环，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数据的负载分担。
2.1
MSTP协议
2.MSTP基本概念 （1）MST域（Multiple Spanning Tree Region）。 （2）CST/IST/CIST/总根/主桥。 （3）MSTI/MSTI域根。 （4）MSTP端口角色。 （5）MSTP快速收敛。
多生成树协议（Multiple Spanning Tree Protocol，MSTP），多生成 树（MST）是把IEEE802.1W 的快速生成树（RSTP）算法扩展而得到 的。
RSTP在STP基础上进行了改进，实现了网络拓扑快速收敛。但由于 局域网内所有的VLAN共享一棵生成树，因此被阻塞后链路将不承 载任何流量，无法在VLAN间实现数据流量的负载均衡，从而造成 带宽浪费。为了弥补STP和RSTP的缺陷，IEEE于2002年发布的802.1 标准定义了MSTP。MSTP兼容STP和RSTP，既可以快速收敛，又提供 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。
（4）MSTP兼容STP和RSTP。
2.1
MSTP协议
3. MSTP协议特点
2.1
MSTP协议
3. MSTP协议特点
2.1
MSTP协议
3. MSTP协议特点
2.2
MSTP协议配置
பைடு நூலகம்
（1）交换机LSW1为实例instance 1的根，实例instance 1关联 VLAN10与VLAN30。交换机LSW2为实例instance 2的根，实例 instance 2关联VLAN120与VLAN40，如图2.1所示，进行网络拓扑连 接。
最新H3C实验报告大全【含18个实验】7-多生成树MSTP资料
多生成树-MSTP目录：一.单域多生成树的配置二.多域生成树的配置一.单域多生成树的配置实验目的：创建多生成树的域创建实例----相当于捆绑在一起的vlan实现负载均衡实验步骤开启STP---创建vlan---配置的MST 域---开启trunk 链路[gaocw1]vlan 2 to 30 //创建vlan 2 到30 请等待...... 完成.[gaocw1]stp enable //开启生成树协议 [gaocw1]stp region-configuration //进入MST 域视图 [gaocw1-mst-region]region-name wang //配置MST 域名 [gaocw1-mst-region]instance 1 vlan 2 to 10 //配置生成树实例 [gaocw1-mst-region]instance 2 vlan 11 to 20 [gaocw1-mst-region]instance 3 vlan 21 to 30[gaocw1-mst-region]active region-configuration此处我没有设置修订值，因为默认修订值都是0，不 影响我们设置单域！介绍几个域内的命令check region-configuration ： 本命令用来显示尚未激活的 MST 域的配置信息， revision-level ： 命令用来配置交换机的MSTP 修订级别缺省情况下MST 域的三个参数： 1.MST 域名为交换机的第一个MAC 地址2.所有VLAN 均对应到CIST 上，也就是实例03.MSTP 修订级别取值为0注意：1.要想网络内的实例在同一个MST 域，上面的三个参数必须相查看MST与的信息[gaocw1]display stp region-configuration操作值：格式选择符:0域名:wang修订级别:0实例映射的VLAN0 1, 31 to 40941 2 to 102 11 to 203 21 to 30[gaocw1]int e1/0/2[gaocw1-Ethernet1/0/2]port link-type trunk[gaocw1-Ethernet1/0/2]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.[gaocw1-Ethernet1/0/6]port link-type trunk[gaocw1-Ethernet1/0/6]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.配置sw2的过程同sw1[gaocw2]vlan 2 to 30请等待...... 完成.[gaocw2]stp enable%2000/4/2 00:07:15:646 gaocw2 MSTP/3/STPSTART:- 1 -设备启用生成树功能[gaocw2]stp region-configuration[gaocw2-mst-region]region-name wang[gaocw2-mst-region]instance 1 vlan 2 to 10[gaocw2-mst-region]instance 2 vlan 11 to 20[gaocw2-mst-region]instance 3 vlan 21 to 30[gaocw2-mst-region]active region-configuration[gaocw2]display stp region-configuration操作值：格式选择符:0域名:wang修订级别:0实例映射的VLAN0 1, 31 to 40941 2 to 102 11 to 203 21 to 30[gaocw2]int e1/0/2[gaocw2-Ethernet1/0/2]port link-type trunk[gaocw2-Ethernet1/0/2]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.[gaocw2]int e1/0/4[gaocw2-Ethernet1/0/4]port link-type trunk[gaocw2-Ethernet1/0/4]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.配置sw3的过程同sw1[H3C]sys gaocw3[gaocw3]stp enable%2000/4/2 00:14:33:275 gaocw3 MSTP/3/STPSTART:- 1 -设备启用生成树功能[gaocw3]vlan 2 to 30请等待...... 完成.[gaocw3]stp region-configuration[gaocw3-mst-region]region-name wang[gaocw3-mst-region]instance 1 vlan 2 to 10[gaocw3-mst-region]instance 2 vlan 11 to 20[gaocw3-mst-region]instance 3 vlan 21 to 30[gaocw3-mst-region]active region-configuration[gaocw3]display stp region-configuration操作值：格式选择符:0域名:wang修订级别:0实例映射的VLAN0 1, 31 to 40941 2 to 102 11 to 203 21 to 30[gaocw3]int e1/0/4[gaocw3-Ethernet1/0/4]port link-type trunk[gaocw3-Ethernet1/0/4]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.[gaocw3]int e1/0/6[gaocw3-Ethernet1/0/6]port link-type trunk[gaocw3-Ethernet1/0/6]port trunk permit vlan all请等待........................................... 完成.当我们都设置完后，就可以看一下配置的情况，从sw1看起！[gaocw1]display stp briefMSTID 端口角色STP状态保护类型0 Ethernet1/0/2 ROOT FORW ARDING NONE0 Ethernet1/0/6 ALTE DISCARDING NONE1 Ethernet1/0/2 ROOT FORW ARDING NONE1 Ethernet1/0/6 ALTE DISCARDING NONE2 Ethernet1/0/2 ROOT FORW ARDING NONE2 Ethernet1/0/6 ALTE DISCARDING NONE3 Ethernet1/0/2 ROOT FORW ARDING NONE3 Ethernet1/0/6 ALTE DISCARDING NONE [gaocw2]display stp briefMSTID 端口角色STP状态保护类型0 Ethernet1/0/2 DESI FORW ARDING NONE0 Ethernet1/0/4 DESI FORW ARDING NONE1 Ethernet1/0/2 DESI FORW ARDING NONE1 Ethernet1/0/4 DESI FORW ARDING NONE2 Ethernet1/0/2 DESI FORW ARDING NONE2 Ethernet1/0/4 DESI FORW ARDING NONE3 Ethernet1/0/2 DESI FORW ARDING NONE3 Ethernet1/0/4 DESI FORW ARDING NONE [gaocw3]display stp briefMSTID 端口角色STP状态保护类型0 Ethernet1/0/4 ROOT FORW ARDING NONE0 Ethernet1/0/6 DESI FORW ARDING NONE1 Ethernet1/0/4 ROOT FORW ARDING NONE1 Ethernet1/0/6 DESI FORW ARDING NONE2 Ethernet1/0/4 ROOT FORW ARDING NONE2 Ethernet1/0/6 DESI FORW ARDING NONE3 Ethernet1/0/4 ROOT FORW ARDING NONE3 Ethernet1/0/6 DESI FORW ARDING NONE 总结，此时我们看到的是--sw2是所有实例的跟桥，包括系统自动生成的实例0所以不符合我们所说的负责均衡！接下来，实现MSTP的负载均衡功能[gaocw1]int e1/0/1[gaocw1-Ethernet1/0/1]stp edged-port enable //配置连接终端设备的端口为域边界端口！[gaocw1]stp instance 2 root ?primary 主根交换机secondary 备份根交换机[gaocw1]stp instance 2 root primary //让sw1为实例二的主根桥，[gaocw1]stp instance 3 root secondary //让sw1为实例三的备份跟桥。
第5章 生成树技术
16
5.6 生成树的基本配置
生成树协议的配置是比较简单的，如果只需要保证网络避免 环路的形成，启动生成树协议即可，在H3C系列交换机中启动生 成树协议的命令为： [SwitchA]stp enable 完成上一命令执行后，交换机所有的端口都将参与生成树的 计算，为了降低交换机的运算负荷，如果可以确定某些端口连接 的部分不存在环路，则可以在端口试图下面，将生成树功能禁止： [SwitchA-Ethernet1/0/1]stp disable 如果是仅仅启动了生成树协议，而生成树协议参数的缺省值 固定，那么网络中根网桥，根端口的选择是不受控制的，而在实 际的网络中，我们总是希望核心设备能够成为生成树的树根，此 时就需要我们修改相应的参数了，H3C系列交换机可以修改很多 的参数。
5
5.2 生成树的原理
生成树协议使用称为网桥协议数据单元（Bridge Protocol Data Unit,BPDU）的特殊数据帧来传送设备的有关 信息。BPDU数据帧中包含了一下信息： 根网桥的标识：由网桥的优先级和网桥的48位MAC地址组合而 根网桥的标识 成，前面是优先级，后面是MAC地址； 从发送网桥到根网桥的最小路径开销：即最短路径上所有连 从发送网桥到根网桥的最小路径开销 路开销的代数和； 发送网桥的标识：由网桥的优先级和网桥的48位MAC地址组合 发送网桥的标识 而成，前面是优先级，后面是MAC地址，对于LAN来说，它就 是指定网桥； 发送端口的标识：由端口优先级和端口索引值组合而成，对 发送端口的标识 于LAN来说，它就是指定端口。 最初，所有网桥都发送以自己为根网桥的配置消息（根 网桥，最短路径开销，指定网桥，指定端口）。网桥将收到 的配置消息和自己的配置消息进行优先级的比较，保留优先 级较高的配置消息，并由此来完成生成树的计算。
多生成树(MST)概述
多生成树（MST）把IEEE802.1w快速生成树（RST）算法扩展到多生成树，这为虚拟局域网（VLANs）环境提供了快速收敛和负载均衡的功能；MST比PVST+收敛快并且和802.1D、802.1w生成树以及PVST+结构兼容。
采用多生成树（MST），可以通过干道（trunks）建立多个生成树，关联VLANs到相关的生成树进程，每个生成树进程具有独立于其它进程的拓扑结构；MST提供了多个数据转发路径和负载均衡，提高了网络容错能力，因为一个进程（转发路径）的故障不会影响其它进程（转发路径）。
在大型网络的不同网络部分，通过MST来定位不同VLANs和生成树进程的分配可以更容易地管理网络和使用冗余路径；一个生成树进程只能存在于具有一致的VLAN进程分配的桥中，必须用同样的MST配置信息来配置一组桥，这使得这些桥能参与到一组生成树进程中，具有同样的MST配置信息的互连的桥构成多生成树（MST）区。
多生成树（MST）使用修正的快速生成树（RSTP）协议-叫做多生成树协议（MSTP）, MST具有下列特性：●MST运行一个生成树常量叫做内部生成树（IST）, IST用有关MST区的内部信息增加了通用生成树的信息；MST区对于相邻的单生成树（SST）和MST区就象一个单独的桥。
●一个运行MST的桥提供和单生成树桥的互操作性：* MST桥运行内部生成树（IST），IST用有关MST区的内部信息增加了通用生成树的信息。
* 内部生成树（IST）连接区中的所有MST桥并且是通用生成树（CST）的一个子树，通用生成树（CST）包含整个的桥域，MST区对于相邻的单生成树（SST）桥和MST区就象一个虚桥。
* 通用和内部生成树（CIST）是每个MST区的内部生成树（IST）、互连MST区的通用生成树和单生成树桥的一个集合，它和一个MST区内的一个IST是一样的，它和一个MST区外的CST也是一样的；STP、RSTP和MSTP共同建立一个单独的桥来做为通用和内部生成树（CIST）的根。
任务6--配置多生成树技术-增强网络的健壮性
知识准备
6.4 多生成树旳优点
每个实例相应一种生成树，生成树BPDU消息帧只对实例进行发送， 这么就能够既到达负载均衡，又没有挥霍带宽旳目旳 （因为不是每 个VLAN一种生成树，这么所发送旳BPDU消息帧数量明显降低）。
MSTP各个实例拓扑独立计算，在这些实例上实现负载均衡。在使 用旳时候，能够把多种相同拓扑构造VLAN映射到一种实例里，这些 VLAN在端口上转发状态，取决于相应实例在MSTP里状态。
认证测试
省略，见教材。。
谢谢
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知识准备
6.1 生成树旳发展历史 第一代生成树：STP（IEEE802.1D），RSTP （IEEE802.1W）； 第二代生成树：PVST；PVST+； 第三代生成树：MISTP；MSTP（IEEE 802.1S）。
知识准备
6.2 迅速生成树旳缺陷 1、无法实现负载分担
VLAN 10
VLAN 20
《网络设备安装与调试技术》
任务6 配置多生成树技术， 增强网络旳强健性
目录
一、任务描述 二、任务分析 三、知识准备 6.1 生成树旳发展历史 6.2 迅速生成树旳缺陷 6.3 什么是多生成树 6.4 多生成树旳优点 6.5 多生成树关键技术 6.6 配置多生成树技术 四、任务实施 6.7 综合实训：配置多生成树技术，增强网络强健性 知识拓展 认证测试
知识准备
6.6 配置多生成树技术
2. 配置mstp 生成树协议
Switch#configure terminal Switch(config)#spanning-tree mst configuration ！进入MSTP配置 模式 Switch(config-mst)#instance instance-id vlan vlan-range ！在互换机上配置VLAN与生成树实例映射关系 Switch(config-mst)#name name ！配置MST区域旳配置名称 Switch(config-mst)#revision number ！配置MST区域旳修正号 ！ 参数旳取值范围是0~65535，默认值为0。 SwitchA(config)#spanning-tree mst instance priority number ！配置MST实例旳优先级
多生成树协议
多生成树协议
多生成树协议是在传统的 OSI/ISO 参考模型的 data link 层中提出的一种新的协议。
它的特点在于，在同一物理媒体上能够产生多个路由互联，从而有效地利用网络中的可用
带宽。
多生成树协议涉及的重要技术有： McLen 机制、STP（树型结构）、LACP 和其它类
似的协议。
McLen 机制非常重要，它可以通过对网络链路上存在的延迟、可靠性和带宽
等来确定每条链路在树状结构中的深度及相应的联系数量。
它还允许网络以多种方式进行
分解，以避免在单一物理网络上发生瓶颈问题。
STP 是一种典型的多生成树协议，它是非常受欢迎的，其主要目的是为了改善在网络
中发生的（环路）拥塞。
在 STP 中，所有的端路口都会向网络中发出 Spanning Tree Protocol 消息，以为网络中的每个节点计算一个可靠的树形结构、从而形成一个最大带
宽的物理环路。
与以往的单生成树技术不同，MSTP 允许网络中存在多个树形结构，以满
足企业网络的高容量需求。
此外，LACP 协议可以改善网络可靠性，它是一种多个节点间的链路聚合协议，它可
以通过将多个单个链路聚合成一个逻辑链路来提高网络的容错能力。
LACP 也可以帮助网
络管理者更好的维护网络，加快链路的连接速度，降低网络的管理难度。
综上所述，多生成树协议可以有效地开发多条路由链路以提高网络容量，而不会降低
网络中资源的利用效率。
它与其他传统协议相比，有更高效率和更安全可靠的特点，是目
前满足越来越高需求的互联网环境中的理想选择。
8第八课： 多生成树
MST（802.1s多生成树）：将IEEE 802.1w RST算法扩展到多个生成树。
MST的主要目的是降低与网络的物理拓扑相匹配的生成树实例的总数，进而可以降低交换机的CPU周期。
1：多生成树MST的起源：1.1：802.1D生成树协议的不足：1.2：Pvst对交换机的开销过大，应用起来配置复杂2：多生成树的优点：2.1：CST是无法对vlan做到冗余的。
2.2：Pvst这个协议虽然好，但是当vlan足够多的时候。
Pvst需要维护太多的生成树，对交换机开销过大。
另外生成树针对每个vlan的bpdu传输也使网络的负载过大。
2.2：MSTP具有VLAN认知能力，可以实现负载均衡，可以实现类似RSTP的端口状态快速切换，可以捆绑多个VLAN到一个实例中以降低资源占用率。
MSTP可以很好地向下兼容STP/RSTP协议。
而且，MSTP是IEEE标准协议3：边界端口：为确保一致的VLAN 实例映射，协议需要识别区域的边界。
区域的特征都包括在BPDU 中。
交换机必须了解它们是否像邻居一样位于同一区域，因此会发送一份VLAN 实例映射表摘要，以及修订号和名称。
当交换机接收到BPDU 后，它会提取摘要，并将其与自身的计算结果进行比较。
为避免出现生成树环路，如果两台交换机在BPDU 中所接收的参数不一致，负责接收BPDU 的端口就会被宣布为边界端口。
4：MST与SST：MST把支持MSTP的交换机和不支持MSTP交换机划分成不同的区域，分别称作MST域和SST域。
在MST域内部运行多实例化的生成树，在MST域的边缘运行RSTP兼容的内部生成树IST（Internal Spanning Tree）5：MST协议基础：MST域内的交换机间使用MSTP BPDU交换拓扑信息，SST域内的交换机使用STP/RSTP/PVST BPDU交换拓扑信息。
在MST域与SST域之间的边缘上，SST设备会认为对接的设备也是一台RSTP设备。
多实例生成树技术
多实例生成树技术1. 介绍多实例生成树技术（Multiple Instance Learning, MIL）是一种机器学习方法，用于解决数据集中存在部分无法直接标记的实例的问题。
在传统的监督学习中，每个样本都有一个明确的标签，而MIL则是在数据集中的每个样本被视为一个袋子（bag），每个袋子中包含了多个实例（instances），而不同的袋子代表不同的类别。
MIL技术最早应用于医学影像分析，主要用于诊断和疾病检测。
然而，它现在已经被广泛应用于其他领域，例如计算机视觉、自然语言处理和药物发现等。
本文将深入探讨多实例生成树技术的原理、应用场景和优缺点。
2. 原理多实例生成树技术的核心思想是将一个包含多个实例的袋子进行标记，而不是对每个实例进行标记。
这种方法可以有效解决数据集中存在部分无法直接标记的实例的问题，使得监督学习算法能够应用于这类问题。
具体来说，多实例生成树技术可以分为两个步骤：生成和判定。
生成阶段根据多个实例生成一个多实例生成树，而判定阶段用于根据生成的树来预测袋子的标签。
生成阶段的关键是找到一个合适的生成算法，该算法能够将多个实例组织成一棵树。
常用的生成算法有MI-Graph和MI-SVM。
MI-Graph将整个袋子看作一个图，其中实例表示节点，边表示实例之间的相似性。
通过求解最大生成树的问题，MI-Graph可以生成一棵多实例生成树。
MI-SVM则是利用支持向量机的方法，将多实例问题转化为二分类问题，通过求解一个最优超平面来生成多实例生成树。
判定阶段的目标是根据生成的多实例生成树来预测袋子的标签。
常用的判定算法有MIL-Boost和MIL-CNN。
MIL-Boost通过使用增强学习算法来利用生成的树进行分类。
MIL-CNN则是利用卷积神经网络的方法，将多实例生成树作为输入进行训练和预测。
3. 应用场景多实例生成树技术已经在许多领域得到了广泛的应用。
3.1 医学影像分析在医学影像分析中，一个袋子可以表示一个患者的全部影像，而每个实例则代表一个特定的影像切片。
多重生成树协议
多重生成树协议引言：在计算机网络中，多重生成树协议是一种用于构建多个独立生成树的协议。
与传统生成树协议相比，多重生成树协议能够同时支持多个生成树，提高网络的可靠性和容错能力。
本文将介绍多重生成树协议的原理、应用场景以及相关的优缺点。
一、多重生成树协议的原理多重生成树协议基于生成树协议的基本原理，通过选择网络中的一组节点作为根节点，构建多个独立的生成树。
每个生成树都是一个最小生成树，通过选择合适的根节点，可以使得多棵生成树之间的路径尽量分散，从而提高网络的负载均衡和容错能力。
多重生成树协议的实现通常需要以下步骤：1. 确定要构建多个生成树的网络拓扑结构；2. 选择一组节点作为根节点，并为每个根节点构建一个生成树；3. 针对每个生成树，计算最小生成树的路径；4. 在网络中维护多个生成树的状态，并根据网络的变化动态调整生成树。
二、多重生成树协议的应用场景1. 提高网络的可靠性：通过构建多个独立的生成树，当网络中出现链路故障或节点故障时，可以实现快速的故障恢复，提高网络的可靠性和容错能力。
2. 提高网络的负载均衡：多重生成树协议能够将数据流量在多个生成树之间均匀分布，避免单个生成树成为网络的瓶颈，提高网络的负载均衡能力。
3. 优化网络资源利用：通过构建多个生成树，可以有效利用网络中的带宽资源，降低网络的拥塞程度，提高网络的整体性能。
三、多重生成树协议的优缺点1. 优点：a. 提高网络的可靠性和容错能力，当网络中出现故障时，可以快速恢复，减少数据丢失和服务中断的风险。
b. 提高网络的负载均衡能力，避免单个生成树成为网络的瓶颈，提高网络的整体性能。
c. 优化网络资源利用，通过合理地分配流量，降低网络的拥塞程度，提高网络的吞吐量。
2. 缺点：a. 多重生成树协议需要占用更多的网络带宽和计算资源，增加了网络的开销。
b. 配置和管理多个生成树需要更复杂的操作，增加了网络管理员的工作负担。
c. 多重生成树协议对网络拓扑结构的变化较为敏感，当网络结构发生变化时，需要及时调整生成树，增加了网络维护的难度。
多重生成树协议
多重生成树协议引言：多重生成树协议（Multiple Spanning Tree Protocol，MSTP）是一种用于在网络中实现冗余路径和提高网络可靠性的协议。
它允许网络管理员在一个网络中部署多个生成树，从而实现对网络流量的更加灵活和高效的管理。
本文将介绍多重生成树协议的原理、优势和应用场景。
一、多重生成树协议的原理多重生成树协议基于生成树协议（Spanning Tree Protocol，STP），它通过在网络中选择一条主路径来避免环路的产生。
然而，STP只能保证一条主路径的可用性，无法充分利用网络中的所有路径资源。
而多重生成树协议通过在网络中创建多个生成树，可以实现对网络流量的均衡分担和冗余路径的利用。
多重生成树协议的原理是将网络划分为多个区域，每个区域内部有一棵生成树，这些生成树之间没有共享的链路。
通过在不同的区域内部选择不同的生成树，可以实现对网络流量的分流和负载均衡。
当某条链路发生故障时，MSTP会自动重新计算生成树，将故障链路排除在生成树之外，从而保证网络的可靠性和连通性。
二、多重生成树协议的优势1. 负载均衡：多重生成树协议可以将网络流量均匀地分布到不同的生成树上，避免某些路径过载，提高网络的整体性能和可用性。
2. 冗余路径：通过部署多个生成树，多重生成树协议可以充分利用网络中的冗余路径，当某条路径发生故障时，可以自动切换到其他可用路径，保证网络的连通性。
3. 灵活配置：多重生成树协议允许管理员根据网络的实际情况进行灵活的配置，可以根据需要选择不同的生成树，以满足特定的业务需求和流量分布要求。
三、多重生成树协议的应用场景1. 数据中心网络：在大规模的数据中心网络中，多重生成树协议可以实现对网络流量的均衡分担和冗余路径的利用，提高网络的可用性和性能。
2. 企业内部网络：在企业内部网络中，多重生成树协议可以实现对不同业务的流量进行分流，避免单一链路过载，提高网络的整体性能和可靠性。
多生成树原理及配置
多生成树原理及配置
多生成树是一种网络协议，旨在提供对网络中多个树的支持，从而提高网络的可靠性和性能。
该协议可以用于任何支持多路径的拓扑结构，特别是用于以太网和Fibre Channel网络。
多生成树协议的主要原理是在同一网络中使用多个生成树，以提供冗余路径和负载平衡。
每个生成树都由一个根节点和一组连接到该节点的子节点组成。
通过使用多个生成树，可以避免单点故障并提高网络的可靠性。
多生成树的配置需要选择适合网络拓扑结构的生成树协议，并为每个生成树配置相应的根节点。
通常使用的生成树协议包括Spanning Tree Protocol (STP)、Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)、Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP)等。
在配置多生成树时，还需要考虑到网络中的链路聚合和VLAN。
链路聚合可以将多个物理链路聚合成一个逻辑链路，从而提高带宽和可靠性。
而VLAN可以将一个物理网络划分为多个逻辑网络，从而提高网络的安全性和管理效率。
总之，多生成树协议是一种重要的网络协议，可以提高网络的可靠性和性能。
在配置多生成树时，需要根据网络拓扑结构和需求选择适合的生成树协议，并进行相应的配置。
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多生成树(Multiple Spanning Tree Protocol)(精制甲类)
多生成树（Multiple Spanning Tree Protocol）1、概述1.1 产生背景1.1.1 IEEE 802.1D STP1.1.2 IEEE 802.1w RSTP1.2 MSTP技术优点2、MSTP详细介绍2.1 相关术语2.2 MSTP算法实现2.2.1 初始状态2.2.2 端口角色的选择原则2.2.3 优先级向量计算2.2.4 角色选择过程2.2.5 计算结果3、Comware实现的技术特色3.1 MSTP的三种工作模式3.2 Path Cost缺省值的计算3.3 设置超时因子特性3.4 指定根桥和备份根桥3.5 BPDU保护3.6 Root保护3.7 Loop保护3.8 TC保护3.9 配置摘要侦听3.10 No Agreement Check特性实现3.11 MSTP标准报文格式特性实现3.12 VLAN Ignore特性4、典型组网案例5、总结1概述1.1产生背景在二层交换网络中，一旦存在环路就会造成报文在环路内不断循环和增生，产生广播风暴，从而占用所有的有效带宽，使网络变得不可用。
在这种环境下STP协议应运而生，STP是一种二层管理协议，它通过有选择性地阻塞网络冗余链路来达到消除网络二层环路的目的，同时具备链路的备份功能。
STP协议和其他协议一样，是随着网络的不断发展而不断更新换代的。
最初被广泛应用的是IEEE 802.1D STP，随后以它为基础产生了IEEE 802.1w RSTP、IEEE 802.1s MSTP。
1.1.1 IEEE 802.1D STPSTP协议的基本思想十分简单。
自然界中生长的树是不会出现环路的，如果网络也能够像一棵树一样生长就不会出现环路。
于是，STP协议中定义了根桥（Root Bridge）、根端口（Root Port）、指定端口（Designated Port）、路径开销（Path Cost）等概念，目的就在于通过构造一棵树的方法达到裁剪冗余环路的目的，同时实现链路备份和路径最优化。
MSTP生成树基本原理及配置总结
MSTP生成树MSTP 基本原理将多个vlan关联（映射）到一个实例（instance），默认已存在实例0（包含所有vlan），通常自定义实例1和2，不同实例的根不相同，可负载均衡，具备RSTP的快速收敛。
通过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。
每棵生成树叫做一个多生成树实例MSTI（Multiple Spanning Tree Instance），每个域叫做一个MST域（MST Region：Multiple Spanning Tree Region）。
MST regions（区域）：以下参数相同的switch就在同一个区域①名称：每个域有一个唯一名称；②修订号：暂保留，默认为0；③配置摘要：vlan映射表（关联表）。
实现MST：在BID中加入system ID表示实例号并将其加入优先级域根：域根（Regional Root）分为IST（Internal Spanning Tree）域根和MSTI域根。
主桥：（Master Bridge）也就是IST Master，域内距离总根最近的交换设备。
公共生成树：CST（Common Spanning Tree）连接交换网络内所有MST域的一棵生成树。
内部生成树：IST（Internal Spanning Tree）是各MST域内的一棵生成树。
公共和内部生成树：CIST是通过STP或RSTP协议计算生成的，连接一个交换网络内所有交换设备的单生成树。
构成单生成树：SST（Single Spanning Tree）有两种情况：运行STP或RSTP的交换设备只能属于一个生成树。
MST域中只有一个交换设备，这个交换设备构成单生成树。
端口角色:根端口、指定端口、Alternate端口、Backup端口、边缘端口、Master端口和域边缘端口。
MSTP 基本配置实验主链路配置为Trunk 并放行所有VLAN，将SWA作为vlan 2 to vlan 10 的主根，SWB 为备份根；SWB作为vlan 11 to 20 的主根，SWA为备份根。
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多生成树（MST）技术讲解
多生成树（MST）把IEEE802.1w快速生成树（RST）算法扩展到多生成树，这为虚拟局域网（VLANs）环境提供了快速收敛和负载均衡的功能；MST比PVST+收敛快并且和802.1D、802.1w生成树以及PVST+结构兼容。
采用多生成树（MST），可以通过干道（trunks）建立多个生成树，关联VLANs到相关的生成树进程，每个生成树进程具有独立于其它进程的拓扑结构；MST提供了多个数据转发路径和负载均衡，提高了网络容错能力，因为一个进程（转发路径）的故障不会影响其它进程（转发路径）。
在大型网络的不同网络部分，通过MST来定位不同VLANs和生成树进程的分配可以更容易地管理网络和使用冗余路径；一个生成树进程只能存在于具有一致的VLAN进程分配的桥中，必须用同样的MST配置信息来配置一组桥，这使得这些桥能参与到一组生成树进程中，具有同样的MST配置信息的互连的桥构成多生成树（MST）区。
多生成树（MST）使用修正的快速生成树（RSTP）协议-叫做多生成树协议（MSTP）, MST具有下列特性：
●MST运行一个生成树常量叫做内部生成树（IST）, IST用有关MST区的内部信息增加了通用生成树的信息；MST区对于相邻的单生成树（SST）和MST区就象一个单独的桥。
●一个运行MST的桥提供和单生成树桥的互操作性：
* MST桥运行内部生成树（IST），IST用有关MST区的内部信息增加了通用生成树的信息。
* 内部生成树（IST）连接区中的所有MST桥并且是通用生成树（CST）的一个子树，通用生成树（CST）包含整个的桥域，MST区对于相邻的单生成树（SST）桥和MST区就象一个虚桥。
* 通用和内部生成树（CIST）是每个MST区的内部生成树（IST）、互连MST区的通用生成树和单生成树桥的一个集合，它和一个MST区内的一个IST是一样的，它和一个MST区外的CST也是一样的；STP、RSTP和MSTP共同建立一个单独的桥来做为通用和内部生成树（CIST）的根。
●MST在每个区内建立和维护额外的生成树，这些生成树就是MST进程（MSTIS）,IST 的进程号为0，MSTIS的进程号为1、2、3等等；即使MST区是互连的，任何MSTI也都是本地于MST区并且独立于另一个区的MSTI；MST进程和IST在MST区的边界组合在一起构成了CST:
* MSTI的生成树信息包含在MSTP的记录（M-record）中，M-record总是封装在MST 的BPDUS中，由MSTP计算的原始生成树叫做M树（M-tree），M树只在MST区活跃，M 树和IST在MST区的边界合并而形成CST
●通过产生非CST VLAN的PVST+ BPDU，MST提供和PVST+的互操作性
●MST 支持PVST+的一些扩展：
* UplinkFast和BackboneFast在MST方式中无效，但它们包含在RSTP中
* 支持PortFast
* BPDUFilter和BPDUGuard在MST方式中支持
* LoopGuard和RootGuard在MST方式中支持
* 对于私有VLANs(Pvlan)，从VLANs必须和主VLANs映射到同一个生成树进程。