rstp,mstp协议介绍
华三STP-RSTP-MSTP
STP-RSTP-MSTP技术提要一、STP1.STP的用途①STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）是根据IEEE 协会制定的802.1D 标准建立的，用于在局域网中消除数据链路层物理环路的协议。
②运行该协议的设备通过彼此交互信息发现网络中的环路，并有选择的对某些端口进行阻塞，最终将环路网络结构修剪成无环路的树型网络结构，从而防止报文在环路网络中不断增生和无限循环，避免设备由于重复接收相同的报文造成的报文处理能力下降的问题发生。
③STP包含了两个含义，狭义的STP 是指IEEE 802.1D 中定义的STP 协议，广义的STP是指包括IEEE 802.1D 定义的STP 协议以及各种在它的基础上经过改进的生成树协议2.STP的协议报文①STP 采用的协议报文是BPDU（Bridge Protocol Data Unit，桥协议数据单元），也称为配置消息。
②STP通过在设备之间传递BPDU 来确定网络的拓扑结构。
BPDU 中包含了足够的信息来保证设备完成生成树的计算过程。
③BPDU在STP 协议中分为两类：1> 配置BPDU（Configuration BPDU）：用来进行生成树计算和维护生成树拓扑的报文。
2> TCN BPDU（Topology Change Notification BPDU）：当拓扑结构发生变化时，用来通知相关设备网络拓扑结构发生变化的报文。
3.STP的基本概念①根桥：1> 树形的网络结构，必须要有树根，于是STP 引入了根桥（Root Bridge）的概念2> 根桥在全网中只有一个，而且根桥会根据网络拓扑的变化而改变，因此根桥并不是固定的3> 网络收敛后，根桥会按照一定的时间间隔产生并向外发送配置BPDU，其他的设备对该配置BPDU进行转发，从而保证拓扑的稳定。
②根端口：1> 所谓根端口，是指一个非根桥的设备上离根桥最近的端口。
STPRSTPMSTP对比与分析
STPRSTPMSTP对比与分析STP（Spanning Tree Protocol），RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）和MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）都是用于管理和构建冗余链路的网络协议，以提高网络的可靠性和冗余容错能力。
下面将对它们进行详细的比较与分析。
1.网络拓扑计算方式：- STP：通过计算距离（路径开销）来选择根桥和最佳路径，根据BPDU（Bridge Protocol Data Unit）的交换来构建最佳路径，存在较慢的收敛时间。
-RSTP：通过计算端口状态变化的时间，使用端口状态变化的计时器来加速收敛时间，以改进STP的收敛效率。
-MSTP：将网络划分为多个实例，并使用VLAN作为实例的依据，每个实例建立独立的树，在不同实例之间共享一些信息，达到提高收敛速度和优化网络利用率的目的。
2.收敛时间：-STP：在网络拓扑发生变化时，需要等待一段时间才能重新计算生成树，收敛时间较长，通常需要几秒到几十秒。
-RSTP：通过端口状态变化计时器的计时，可以快速检测到网络更改并重新计算最短路径，从而实现快速收敛。
通常可以在数秒内完成收敛，比STP收敛速度快。
-MSTP：与RSTP相比，MSTP可以更有效地利用多树实例进行并行计算，从而进一步缩短收敛时间。
3.网络利用率：-STP：生成树只使用一条路径，其他冗余链路处于阻塞状态，无法充分利用网络资源。
-RSTP：通过快速收敛和端口状态的变化，可以更快地利用冗余链路，提高网络的利用率。
-MSTP：通过将网络划分为多个实例，可根据不同实例的需要，更好地利用冗余链路，提高网络利用率。
4.配置复杂性：-STP：配置相对简单，只需配置根桥和端口优先级。
-RSTP：相对于STP更复杂一些，需要进行一些新的配置和调整。
-MSTP：相对于RSTP更复杂一些，需要进行实例的配置和管理。
综上所述，虽然STP是最基本的冗余链路协议，但收敛时间较长且无法充分利用冗余链路。
STP_RSTP_MSTP分析比较
RSTP (802.1W)
RSTP概述 STP协议是选好端口角色后等待 30秒（转发延迟的 2 倍时间）后再转发。整个网络拓扑的稳定大约需要 50 秒的时间。 IEEE 802.1w 标准（RSTP）是802.1D标 准的一种进化，当网络拓扑发生改变的时候，快速生 成树协议能够显著加快重新计算生成树的速度。
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STP的BPDU 包实例
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STP的缺陷
? STP协议的缺陷主要表现在收敛速度上。 当拓扑发生变化，新的配置消息要经过一定的时延才能传播到整个网络，这个 时延称为 Forward Delay ，协议默认值是 15秒。
? 在所有网桥收到这个变化的消息之前，若旧拓扑结构中处于转发的端口还没有 发现自己应该在新的拓扑中停止转发，则可能存在临时环路。也就是网络复杂 化后，网络拓扑的变化也很多，所以对收敛的速度要求很高，如果向老式的 STP 这样，在新的信息中要求转发端口停止转发，换成另外一个端口，但是因 为延迟自己不知道，所以就存在 2个转发端口，而造成临时的环路。
为了解决临时环路的问题，生成树使用了一种定时器策略，即在端口从阻塞状 态到转发状态中间加上一个只学习 MAC 地址但不参与转发的中间状态，两次状 态切换的时间长度都是 Forward Delay ，这样就可以保证在拓扑变化的时候， 新增的那个端口不会马上成为转发端口，也就不会产生临时环路。但是，这个 看似良好的解决方案实际上带来的却是至少两倍 Forward Delay 的收敛时间！
2、Bridge Max Age >= 2 (Bridge Hello Time + 1.0 seconds )
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BPDU的格式
IEEE802.1D的STP BPDU的帧格式: BPDU 报文的目标 MAC 地址为： 01-80-C2-00-00-00。BPDU 报文在直连的两个网桥 或多个网桥内交换，不能被转发。没有运行 STP协议的网桥将把BPDU报文当作普通 业务报文转发。 BPDU格式:
stp-rstp-mstp-对比
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。
请简述stp协议工作的过程。并说明rstp和mstp的区别。
请简述stp协议工作的过程。
并说明rstp和mstp的区别。
摘要：一、STP协议工作过程概述二、RSTP协议与STP协议的区别1.收敛速度2.报文类型3.端口状态4.选举根桥和指定端口三、MSTP协议与STP协议的区别1. multiple instance2.端口状态3.根桥选举正文：一、STP协议工作过程概述STP（Spanning Tree Protocol）协议，即生成树协议，其工作过程主要分为以下几个阶段：1.交换机初始化：交换机启动后，所有端口处于listening状态，交换机之间互相发送BPDU（Bridge Protocol Data Units）报文。
2.选举根桥：交换机通过比较收到的BPDU报文中的序列号和时间戳来选举根桥，序列号越大，优先级越高；如果序列号相同，则比较时间戳，时间戳越小，优先级越高。
3.选举指定端口：非根桥交换机通过比较收到的BPDU报文中的路径成本来选举指定端口，路径成本越小，优先级越高。
4.端口状态转换：根据选举结果，交换机的端口状态发生转换，分为三种状态：forwarding（转发状态）、learning（学习状态）、blocking（阻塞状态）。
5.生成树建立：所有交换机根据选举结果，构建生成树，阻塞不必要的端口，以防止环路的产生。
二、RSTP协议与STP协议的区别1.收敛速度：RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）协议的收敛速度比STP协议快，因为它引入了端口状态机制，使得端口状态转换更加迅速。
2.报文类型：RSTP协议使用了与STP协议不同的报文类型，包括RSTP BPDU、MSTP BPDU和ERP BPDU。
3.端口状态：RSTP协议引入了端口状态的概念，将端口分为三种状态：forwarding（转发状态）、learning（学习状态）、blocking（阻塞状态），以实现快速收敛。
4.选举根桥：RSTP协议的根桥选举过程与STP协议类似，但RSTP协议在选举过程中会优先考虑端口状态，从而提高收敛速度。
H3C_STP_RSTP_MSTP协议原理及配置
Root Switch is 0001 Lowest Cost to Root = 7
Switch A BID =0001
Root Switch is 0001 Lowest Cost to Root = 3
Cost to Root =18 Switch B BID =0050 Cost to Root =7
Switch A BID =0001
Root Switch is 0001 Lowest Cost to Root = 3
Cost to Root =18 Switch B BID =0050 Cost to Root =7
Cost to Root =3 Switch C BID =1045 Cost to Root =22
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如何确定根桥
I’m the Root Switch
I’m the Root Switch
Switch A BID =0001
I’m the Root Switch
Switch B BID =0050
Switch C BID =1045
Switch D BID =0030
I’m the Root Switch
Root Switch = 0001 Lowest Cost to Root = 11
22
BPDU交换过程
I’m the Root Switch Lowest Cost to Root = 0
Root Switch is 0001 Lowest Cost to Root = 7
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如何确定根桥
I’m the Root Switch
Root Switch =0001
Switch A BID =0001
STP、RSTP、MSTP关系
STP、RSTP、MSTP关系STP简介STP(Spanning Tree Protocol )是⽣成树协议的英⽂缩写。
该协议可应⽤于环路⽹络，通过⼀定的算法实现路径冗余，同时将环路⽹络修剪成⽆环路的树型⽹络，从⽽避免报⽂在环路⽹络中的增⽣和⽆限循环。
RSTP简介RSTP:快速⽣成树协议(rapid spanning Tree Protocol ):802.1w由802.1d发展⽽成，这种协议在⽹络结构发⽣变化时，能更快的收敛⽹络。
它⽐802.1d多了⼀种端⼝类型:备份端⼝(backup port)类型，⽤来做指定端⼝的备份。
MSTP简介多⽣成树协议MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是IEEE802.1s中定义的⽣成树协议，通过⽣成多个⽣成树，来解决以太⽹环路问题。
⽬的：在以太⽹中部署MSTP协议后可实现如下功能：形成多棵⽆环路的树，解决⼴播风暴并实现冗余备份。
多棵⽣成树在VLAN间实现负载均衡，不同VLAN的流量按照不同的路径转发。
STP/RSTP的缺陷：RSTP在STP基础上进⾏了改进，实现了⽹络拓扑快速收敛。
但RSTP和STP还存在同⼀个缺陷：由于局域⽹内所有的VLAN 共享⼀棵⽣成树，因此⽆法在VLAN间实现数据流量的负载均衡，链路被阻塞后将不承载任何流量，还有可能造成部分VLAN 的报⽂⽆法转发。
MSTP对STP和RSTP的改进：为了弥补STP和RSTP的缺陷，IEEE于2002年发布的802.1S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。
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）。
mstp协议简介
mstp协议简介1. 引言本协议旨在介绍MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多重生成树协议）的基本原理、功能和应用。
MSTP是一种用于构建冗余网络拓扑的协议，它能够提供高可用性和冗余路径，以确保网络的稳定性和可靠性。
2. 背景在传统的以太网中，使用STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）来解决网络中的环路问题。
然而，STP只能生成一棵树，导致网络中的大部分链路未被利用，从而降低了网络的带宽利用率。
为了解决这个问题，MSTP应运而生。
3. MSTP的原理MSTP使用了一种称为RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）的协议作为底层协议，通过将网络划分为多个实例（Instance）来实现多重生成树的构建。
每个实例都可以独立地计算一棵生成树，从而实现对网络中不同链路的灵活利用。
4. MSTP的功能4.1 多重生成树MSTP可以同时生成多棵生成树，每棵生成树对应一个实例。
这样，网络中的每条链路都可以被利用，提高了网络的带宽利用率和冗余能力。
4.2 实例优先级每个实例都可以设置一个优先级，优先级高的实例将优先计算生成树。
这样可以根据网络的需求，为不同的实例分配不同的优先级，灵活地满足网络的需求。
4.3 VLAN支持MSTP可以与VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）技术结合使用，实现对不同VLAN的生成树计算。
这样可以进一步提高网络的灵活性和可用性。
4.4 快速收敛MSTP使用了RSTP作为底层协议，具有快速收敛的特性。
当网络中发生链路故障时，MSTP能够快速重新计算生成树，保证网络的稳定性和可靠性。
5. MSTP的应用MSTP广泛应用于大型企业、数据中心等网络环境中。
它可以提供高可用性、高冗余路径和快速收敛的特性，满足对网络稳定性和可靠性要求较高的场景。
6. 总结MSTP是一种用于构建冗余网络拓扑的协议，通过多重生成树的计算和灵活的实例优先级设置，提供了高可用性和冗余路径。
STP,RSTP,MSTP 详细解答
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STP定时器 定时器
Hello时间 Hello时间是发送配置 时间: 时间是发送配置BPDU的时间间隔，默认为 秒，控制着根交换 的时间间隔， 时间 时间是发送配置 的时间间隔 默认为2秒 机生成配置BPDU。其它网桥收到后就立即扩散此 机生成配置 。其它网桥收到后就立即扩散此BPDU。如果 秒没有收到根网 。如果20秒没有收到根网 桥的BPDU或根网桥停止发送 或根网桥停止发送BPDU，则该网桥宣布保存的 桥的 或根网桥停止发送 ，则该网桥宣布保存的BPDU无效并开始寻找 无效并开始寻找 新的根端口。 新的根端口。 转发延迟：是网桥花费在侦听和学习状态的时间长度，默认15秒 转发延迟：是网桥花费在侦听和学习状态的时间长度，默认 秒。 最大生存时间：是一个控制在BPDU被网桥丢弃之前被保存多长时间的 被网桥丢弃之前被保存多长时间的STP定时 最大生存时间：是一个控制在 被网桥丢弃之前被保存多长时间的 定时 默认20秒 器，默认20秒。 三个定时器的值应符合以下两个关系： 三个定时器的值应符合以下两个关系： 1、2 (Bridge Forward Delay — 1.0 seconds) >= Bridge Max Age 、 2、Bridge Max Age >= 2 (Bridge Hello Time + 1.0 seconds)
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链路开销短整形计算方法
7
链路开销长整形计算方法
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3，端口ID ，端口 用来决定到根交换机的路径。它由两个字节构成， 用来决定到根交换机的路径。它由两个字节构成，包括优先 级和端口号。其中6位表示优先级，8位表示端口号。优先级 级和端口号。其中 位表示优先级， 位表示端口号。 位表示优先级 位表示端口号 是一个可配置的STP参数，在大多数交换机上为 参数， 是一个可配置的 参数 在大多数交换机上为0-240，默认 ， 为128。端口号是用来列举端口的数字标志。 。端口号是用来列举端口的数字标志。
rstp和mstp配置实验原理
rstp和mstp配置实验原理RSTP和MSTP都是生成树协议，分别对应于局域网和城域网。
它们的主要区别在于RSTP是STP的改进型，而MSTP则兼容STP和RSTP，并通过对多个实例的生成树的运行来实现业务流量和用户流量的隔离，以及在数据转发过程中实现VLAN数据的负载均衡。
RSTP的配置实验原理如下：1.RSTP的运作方式与STP类似，但在运作方式上有所改进。
它通过比较每个交换机的BID来选举根交换机，BID越小越好。
2.RSTP的端口角色选举规则是首先比较端口到根交换机的开销，越小越好；开销一样，比较端口所在的交换机的BID，越小越好；若BID一样，比较端口的PID，越小越好。
3.在RSTP中，每个非根交换机上，有且只有一个距离根交换机最近的端口；每个链路上，有且只有一个距离根网桥最近的端口。
4.RSTP通过阻塞一些端口来逻辑上断开环路，防止广播风暴的产生。
当主线路故障时，阻塞接口被激活；主线路恢复时，备份线路再次阻塞。
而MSTP的配置实验原理如下：1.MSTP通过多实例能实现对业务流量和用户流量的隔离，同时还提供了数据转发的多个冗余路径。
在MSTP中，可以将若干个VLAN映射到一个实例（instance），MSTP将为每个instance运行一颗生成树。
2.MSTP可以基于instance设置优先级、端口路径开销等参数。
3.MSTP将VLAN根据不同的划分位集中实例，每个实例对应不同的生成树，所以可以实现数据流量的负载均衡，同时也解决了因VLAN过多而引起的资源占用过大的问题。
总的来说，RSTP和MSTP都是为了解决网络中的环路问题，通过阻塞一些端口来防止广播风暴的产生。
同时，MSTP还通过将不同的VLAN映射到不同的实例中，实现了数据流量的负载均衡和资源的有效利用。
MSTP协议
MSTP协议简介MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是一种用于构建冗余网络拓扑的协议，它是基于Spanning Tree Protocol（STP）的扩展版本。
MSTP协议允许网络管理员创建多个独立的生成树，从而实现更高效的网络转发和负载均衡。
STP的限制和MSTP的改进在传统的STP中，只允许构建一棵生成树来避免环路，但是这种方法会导致网络中的某些链路被闲置，无法充分利用网络资源。
此外，STP的计算复杂度较高，对于大型网络可能会导致性能下降。
MSTP协议通过引入实例（Instance）的概念，将网络划分为多个区域，每个区域可以独立地构建生成树。
这样就可以充分利用网络中的链路，提高网络的可用带宽，并且减少对网络设备的计算资源需求。
MSTP的工作原理MSTP协议使用了一种称为RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）的快速收敛算法，以快速适应网络拓扑变化。
MSTP通过以下步骤实现生成树的计算和维护：1.桥选举（Bridge Election）：每个MSTP桥通过比较优先级和MAC地址来选举根桥，根桥负责计算生成树。
2.实例配置（Instance Configuration）：管理员将网络划分为多个实例，并为每个实例分配唯一的实例标识。
3.生成树计算（Spanning Tree Calculation）：每个实例内的桥根据收到的BPDU（Bridge Protocol DataUnit）信息计算生成树，并选择最佳的路径。
4.端口状态转换（Port State Transition）：MSTP桥根据生成树计算结果，将端口切换为相应的状态，包括根端口、非根端口和指定端口。
5.BPDU传输（BPDU Transmission）：MSTP通过发送和接收BPDU消息来监测网络拓扑变化，并及时更新生成树。
MSTP的优势和适用场景MSTP协议具有以下优势和适用场景：•提高网络资源利用率：MSTP允许同时存在多个生成树，以充分利用网络中的链路资源，提高带宽利用率。
STP生成树理论,stp,rstp,mstp,pvst,pvst+比较
接下来则要在所有非根网桥上选举出根端口。所谓的根端口，就是从非根网桥到达根网桥的最短路径上的端口，即根路径成本最小的端口。选举根端口的一句顺序如下：
根路径成本最小。
发送网桥ID最小。
发送端口ID最小。
如果一台非根交换机到达根网桥的多条根路径的成本相同，则比较从不同的根路径所收到BPDU中的发送网桥ID，那个端口收到的BPDU中发送网桥ID较小，则那个端口为根端口；如果发送网桥ID也相同，则比较这些BPDU中的端口ID，那个端口收到的BPDU中端口ID较小，则哪个端口为根端口
网桥ID
使用STP时，拥有最低网桥ID的交换机将成为根网桥
网桥ID共8字节，由2字节的优先级和6字节的网桥MAC地址组成。
网桥的优先级是从0~65535的数字，默认值是32768（0x8000）。优先级最低的网桥将成为根网桥。如果根网桥优先级相同，则比较网桥的MAC地址，具有最低MAC地址的交换机或网桥将成为根网桥。
2、RSTP（802.1w）
RSTP的出现解决了延时的问题，它的收敛速度很快，当然CISCO也针对这种技术推出了自已的RPVST+技术。RSTP在STP基础上额外定义了两种port role（注意这里的概念，端口角色），分别是alternate与backup。另外重新规定了port state（端口状态），分别为discarding、Learning、Forwarding.
STP算法：
根路径成本
根路径成本（开销）是网桥到根网桥的路径上所有链路的成本之和，自适应的路径开销
链路带宽 成本（修订前） 成本（修订后）
10Gbps 1 2
1000Mbps 1 4
生成树协议
常用的生成树协议：STP（Spanning Tree Protocol)由IEEE802.1D定义，RSTP(Rapidly Spanning Tree Protocol)由IEEE802.1W定义，MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol)由IEEE802.1S定义。
生成树严格意义上来讲属于应用层的东西，但是是为了解决二层的广播风暴问题，所以也可以看成是二层的东西。
STPSTP生成树计算原则：1.确定环路中的根桥。
根桥由BID（bridge ID)来确定（BID=2字节的网桥优先级+网桥的MAC地址构成，优先级默认为32768），具备最小的BID的交换机成为根桥。
2.确定根端口。
根端口选举原则是确定非根桥到根桥最小开销的端口。
（Root path cost).一般情况下，接口带宽越大则开销值越小。
选举原则：a.比较Root Path Cost（根路径开销），越小越优先，一样则b.端口上行交换机的Bridge ID（桥ID），越小越优先，一样则c.端口上行端口的Port Identifier，越小越优先（端口标识，端口标识号由1字节优先级+1字节端口号构成）3.确定指定端口。
为每个网段选出一个指定端口（Designated Port），指定端口为每个网段转发发往根交换机方向的数据，且转发由根交换机方向发往该网段的数据。
选举原则：a.比较Root Path Cost（根路径开销），越小越优先，相同则b.端口所属Bridge ID，越小越优先，相同则c.端口的Port ID。
4.确定阻塞端口。
环路中剩下的端口成为阻塞端口（Alternate Port),当指定端口有问题，就启用阻塞端口。
数据的转发路径：由下级非根交换机的指定端口到上级非根交换机的根端口，一直到根交换机的指定端口。
（这样就可以避免环路）STP端口状态描述状态数据帧MAC 生成树计算BPDU收发Disable No No No No NoBlocking No No No Yes No Listening No No Yes Yes YesSTP 有关的时间：Hello 2S,Max Age 20S,Forward Delay 15 S.从Listening 到Learning 要经过一个Forward Delay ，从Learning 到Forwarding 要经过一个Forward Delay 。
生成树协议STP、RSTP、MSTP
三、 RSTP 的端口状态与端口角色
端口角色： Root prot：根端口 Designed port：指定端口 Alternative port：后备端口 Alternate port角色和Backup port角色对应于802.1d中的blocking状态。“阻塞端口” （blocked port）被定义为“不是指定端口也不是根端口”。在某segment上，某端 口只所以是“阻塞端口”，是因为它从该segment上收到了更好的BPDU（相对于它 自己发出的BPDU而言）。为了使“阻塞端口”能够保持“阻塞状态”，阻塞端口必须 能收到更好的BPDU。Alternate port是因为从其它交换机上收到了更好BPDU从而 处于阻塞状态的端口.
源 Mac：发送 BPDU 的交换机背板 Mac 地址
TCN‐BPDU：感知网络拓扑变化的交换机产生，由根端口发出去，发往根网桥， 用来加快 Mac 表的收敛，时间为 15s，比 Mac 表自身的更新时间 300s 快。 配置 BPDU：只有根网桥才能发送配置 BPDU STP 核心算法： 确定最小的根网桥 ID：选举根网桥 确定最小的根路径开销：选举根端口、指定端口 确定最小的发送网桥 ID 确定最小的端口 ID 带宽大的的作为主链路，带宽小的作为备份链路
RSTP及MSTP配置教程
RSTP及MSTP配置教程•引言•RSTP配置基础•MSTP配置基础•RSTP与MSTP比较目录•RSTP与MSTP配置实例•配置优化与故障排除•总结与展望01引言目的和背景满足网络需求随着企业网络的日益复杂，对网络的可靠性和性能要求也越来越高。
RSTP（快速生成树协议）和MSTP（多生成树协议）作为网络协议，能够提高网络的稳定性和性能，满足企业不断增长的网络需求。
提高网络可靠性RSTP和MSTP通过消除网络中的环路，避免了广播风暴和资源浪费，从而提高了网络的可靠性。
优化网络性能通过合理配置RSTP和MSTP，可以优化网络性能，减少网络拥塞和延迟，提高数据传输效率。
基本概念介绍配置步骤详解配置实例分析故障排除与优化建议教程范围本教程将首先介绍RSTP和MSTP 的基本概念、工作原理和优势。
通过具体的配置实例，分析RSTP和MSTP在实际网络环境中的应用和效果。
详细阐述如何在网络设备（如交换机、路由器等）上配置RSTP 和MSTP，包括具体的配置命令和步骤。
提供RSTP和MSTP配置过程中可能出现的故障排除方法，以及针对网络性能优化的建议。
02 RSTP配置基础RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）即快速生成树协议，是一种网络协议，该协议可应用于在网络中建立树形拓扑，消除二层环路，并且在网络结构发生变化时，能迅速的恢复网络的连通性。
RSTP相比STP（Spanning Tree Protocol），在网络结构发生变化时，能更快的收敛网络，恢复网络的连通性，提高了网络的稳定性和可用性。
RSTP概述VS配置前准备确定网络拓扑结构在进行RSTP配置之前，需要明确网络的拓扑结构，包括网络中的设备、链路以及设备的连接关系等。
选择根桥和备份根桥在配置RSTP时，需要选择网络中的一台设备作为根桥，其他设备作为非根桥。
同时，为了提高网络的可靠性，还需要选择一台设备作为备份根桥。
确定端口角色根据网络拓扑和设备连接关系，确定每个设备上端口的角色，包括根端口、指定端口、替代端口和备份端口等。
mstp协议
mstp协议MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是一种扩展的生成树协议，用于在以太网交换机中支持多个生成树实例。
它是基于RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）的一种改进版本，可以在现有的以太网架构中提供更好的性能和可靠性。
MSTP允许网络管理员将网络拓扑划分成多个实例，每个实例都有自己的生成树。
每个实例可以跨越整个网络，从而有效地解决了传统生成树协议在扁平网络中性能不足的问题。
通过MSTP，网络管理员可以将不同的VLAN（虚拟局域网）映射到不同的生成树实例中，从而提高网络的可维护性和可靠性。
MSTP使用了两个特定的标签来定义生成树实例：实例标识（Instance Identifier）和实例优先级。
实例标识是一个16位的整数，范围从0到4095，用于唯一标识一个生成树实例。
实例优先级是一个16位的整数，用于标识实例的优先级，值越小表示优先级越高。
当交换机接收到一条MSTP消息时，它会根据实例标识和实例优先级来决定哪个生成树实例应该处理该消息。
MSTP通过在网络中的所有交换机之间交换MSTP消息来计算生成树。
在计算生成树之前，交换机首先会发送配置消息，用于告知其他交换机自己的生成树实例标识和实例优先级。
接收到配置消息的交换机会根据这些信息来计算生成树。
当计算出生成树后，交换机会将生成树的拓扑信息发送给其他的交换机，以便它们能够构建出相同的生成树。
交换机会根据接收到的生成树消息来更新自己的端口状态，从而调整生成树的拓扑。
MSTP还支持端口优先级和端口成本的配置。
端口优先级用于标识端口在生成树中的优先级，值越小表示优先级越高。
端口成本用于衡量通过端口传输数据的开销，通常用链路带宽来表示。
MSTP会根据端口优先级和端口成本来确定生成树中的最佳路径。
MSTP的优点在于它能够在扁平网络中提供更好的性能和可靠性。
通过将网络划分成多个实例，MSTP能够减少生成树计算的开销，并且可以灵活地配置每个实例的优先级和成本，从而满足不同的网络需求。
stprstpmstp详解
stprstpmstp详解⼀ stp⽹络的冗余性设计主要包括两个⽅⾯：关键设备冗余，以及关键链路冗余。
如何在保证⽹络的冗余性情况下，消除⼆层环路，是本章的重点。
Stp（⽣成树协议）在802.1D中定义，RSTP（快速⽣成树协议）在802.1w中定义，MSTP（多⽣成树协议）在802.1s中定义。
1 STP基本概念（1）桥ID：每⼀台运⾏STP的交换机都拥有⼀个唯⼀的桥ID，该值⼀共8byte，包含16bit的优先级（⾼16bit）和48bit的桥MAC地址。
（2）根桥：STP的主要作⽤就是在整个交换⽹络中计算出⼀颗⽆环的STP树，其中树根即根桥很重要，STP的⼀系列计算均已根桥为参考点。
⼀个交换⽹络中只有⼀个根桥。
⽹络中最⼩桥ID的交换机将成为根桥，其次⽐较的是MAC地址，MAC地址最⼩的交换机将成为根桥。
（3）开销（Cost）与跟路径开销（Root Path Cost，RPC）：每⼀个激活了Stp的接⼝都会维护⼀个Cost值，⽤来计算RPC。
接⼝的缺省Cost除了与其速率，⼯作模式有关，还与交换机使⽤STP Cost计算⽅法有关。
华为交换机⽀持3种STP cost计算⽅法，分别为IEEE802.1D-1998标准，IEEE802.1t标准，以及华为的私有计算⽅法。
⽹络中所有STP设备使⽤的Cost计算⽅法要⼀致。
2 STP的基本操作过程STP通过4个步骤来保证⽹络中不存在⼆层环路（1）在交换⽹络中选出⼀个根桥（Root Bridge，RB）对于⼀个交换⽹络⽽⾔，正常情况下只会存在⼀个根桥，根桥的地位具有可抢占性。
（2）在每个⾮根桥上选取⼀个根接⼝（Root Port，RP）在⼀个交换⽹络中除了根桥，其他交换机都是⾮根桥，STP将为每个⾮根桥选举⼀个根接⼝，所谓根接⼝，实际上就是⾮根桥上所有接⼝中收到最优BPDU的接⼝，可以理解为交换机在STP树上朝向根桥的接⼝。
⾮根桥可能会有⼀个或者多个接⼝接⼊同⼀个交换⽹络，STP将在这些接⼝中选举出⼀个根接⼝。
RSTP,PVST+,MST
第三点缺陷：当链路被阻塞后将不承载任何流量，造成了带宽的极大浪费，这在环行城域网的情况下比较明显。
这些缺陷都是单生成树SST无法克服的，于是支持VLAN的多生成树协议出现了。
PVST/PVST+
每个VLAN都生成一棵树是一种比较直接，而且最简单的解决方法。它能够保证每一个VLAN都不存在环路。但是由于种种原因，以这种方式工作的生成树协议并没有形成标准，而是各个厂商各有一套，尤其是以Cisco的VLAN生成树PVST（Per VLAN Spanning Tree）为代表。
为了携带更多的信息，PVST BPDU的格式和STP/RSTP BPDU格式已经不一样，发送的目的地址也改成了Cisco保留地址01-00-0C-CC-CC-CD，而且在VLAN Trunk的情况下PVST BPDU被打上了802.1Q VLAN标签。所以，PVST协议并不兼容STP/RSTP协议。
第一点改进：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（Backup Port）两种角色，当根端口/指定端口失效的情况下，替换端口/备份端口就会无时延地进入转发状态。无需等待两倍Forward Delay时间。
第二点改进：在只连接了两个交换端口的点对点链路中，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。如果是连接了三个以上网桥的共享链路，下游网桥是不会响应上游指定端口发出的握手请求的，只能等待两倍Forward Delay时间进入转发状态。
MSTP设备内部需要维护的生成树包括若干个内部生成树IST，个数和连接了多少个SST域有关。另外，还有若干个多生成树实例MSTI（Multiple Spanning Tree Instance）确定的MSTP生成树，个数由配置了多少个实例决定。
mstp协议简介
mstp协议简介MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是一种用于构建冗余网络的协议，通过允许多个生成树实例的存在来提供冗余路径和容错能力。
本文将详细介绍MSTP 协议的背景、工作原理、配置和优势。
一、背景在传统的以太网网络中，使用的是单个生成树协议（STP）来避免环路，并确保数据在网络中的无回路传输。
然而，STP只能构建一棵生成树，导致网络中的冗余路径无法利用，从而限制了网络的带宽利用率和冗余容错能力。
为了解决这个问题，IEEE 802.1s标准引入了MSTP协议。
二、工作原理MSTP协议基于RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）扩展而来，通过将网络划分为多个实例，每一个实例对应一个生成树，从而实现了对冗余路径的利用。
MSTP协议的核心是通过配置实例和VLAN之间的映射关系，使得不同的VLAN可以通过不同的生成树实例进行转发。
MSTP协议使用IST（Internal Spanning Tree）实例来处理全局的广播和未知单播流量，使用CIST（Common and Internal Spanning Tree）实例来处理共享的广播和未知单播流量，而其他实例则处理特定的VLAN。
三、配置MSTP协议的配置包括以下几个步骤：1. 配置MSTP协议的全局参数，如优先级、Hello时间、最大转发延迟等。
2. 创建MSTP实例，并将实例与VLAN进行映射。
3. 配置实例的参数，如优先级、根桥、端口优先级等。
4. 配置端口的MSTP模式，包括指定端口为边缘端口、指定端口为根端口等。
四、优势MSTP协议相较于传统的STP协议具有以下优势：1. 冗余路径利用：MSTP协议允许多个生成树实例的存在，可以利用冗余路径提高网络的带宽利用率和容错能力。
2. 灵便性：MSTP协议可以根据网络的需求配置多个实例，每一个实例可以独立处理特定的VLAN，提供更灵便的网络拓扑。
mstp电路支持的协议
mstp电路支持的协议协议书协议方信息协议方一：姓名：________________ 。
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协议方二：姓名：________________ 。
单位：________________ 。
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前言嘿，大家好！今天我们来聊聊MSTP电路，这可是个激动人心的话题哦！相信很多朋友在网络的世界里都听说过MSTP，但你知道它具体支持哪些协议吗？咱们就来一场深入浅出的协议探讨吧！一、MSTP电路是什么？让我们简单了解一下MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）电路。
简单来说，MSTP是一种用于提高网络可靠性的协议，它帮助咱们构建更为稳定和高效的网络。
想象一下，网络就像是城市里的交通系统，MSTP就像是聪明的交通信号灯，确保每辆车都能安全畅通无阻地通过交叉口，不会发生堵车的现象。
二、MSTP支持的协议说到MSTP支持的协议，可真是个大杂烩啊！以下是一些主要的协议，大家可要注意咯：1. IEEE 802.1Q这个协议就像是MSTP的好伙伴，负责VLAN（虚拟局域网）标记。
想象一下，一个大派对，大家都得有自己的名牌，才能在派对上找到自己的位置，对吧？2. STP（Spanning Tree Protocol）。
STP是最早的网络协议之一，MSTP正是基于这个协议演化而来的。
它帮助网络中的设备识别出环路，避免了网络的混乱。
就像是在一个人多的地方，有人负责指挥，确保大家不发生碰撞。
3. RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）。
RSTP可是个快速的家伙，相比于STP，它能更快地收敛网络状态，减少网络的延迟，简直就是网络中的飞毛腿，时时刻刻都在确保网络的畅通。
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MSTP简介1. MSTP产生的背景(1)STP、RSTP存在的不足STP不能快速迁移，即使是在点对点链路或边缘端口（边缘端口指的是该端口直接与用户终端相连，而没有连接到其它设备或共享网段上），也必须等待2倍的Forward Delay的时间延迟，端口才能迁移到转发状态。
RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）是STP协议的优化版。
其“快速”体现在，当一个端口被选为根端口和指定端口后，其进入转发状态的延时在某种条件下大大缩短，从而缩短了网络最终达到拓扑稳定所需要的时间。
说明：●RSTP中，根端口的端口状态快速迁移的条件是：本设备上旧的根端口已经停止转发数据，而且上游指定端口已经开始转发数据。
●RSTP中，指定端口的端口状态快速迁移的条件是：指定端口是边缘端口或者指定端口与点对点链路相连。
如果指定端口是边缘端口，则指定端口可以直接进入转发状态；如果指定端口连接着点对点链路，则设备可以通过与下游设备握手，得到响应后即刻进入转发状态。
RSTP可以快速收敛，但是和STP一样存在以下缺陷：局域网内所有网桥共享一棵生成树，不能按VLAN阻塞冗余链路，所有VLAN的报文都沿着一棵生成树进行转发。
(2)MSTP的特点MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树协议）可以弥补STP和RSTP的缺陷，它既可以快速收敛，也能使不同VLAN的流量沿各自的路径转发，从而为冗余链路提供了更好的负载分担机制。
关于VLAN的介绍，请参见“接入分册”中的“VLAN配置”。
MSTP的特点如下：●MSTP设置VLAN映射表（即VLAN和生成树的对应关系表），把VLAN和生成树联系起来。
通过增加“实例”（将多个VLAN整合到一个集合中）这个概念，将多个VLAN捆绑到一个实例中，以节省通信开销和资源占用率。
●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。
●MSTP将环路网络修剪成为一个无环的树型网络，避免报文在环路网络中的增生和无限循环，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。
●MSTP兼容STP和RSTP。
2. MSTP的基本概念在图1-4中的每台设备都运行MSTP。
下面将结合图形解释MSTP的一些基本概念。
图1-4 MSTP的基本概念示意图(1)MST域MST域（Multiple Spanning Tree Regions，多生成树域）是由交换网络中的多台设备以及它们之间的网段所构成。
这些设备具有下列特点：●都启动了MSTP；●具有相同的域名；●具有相同的VLAN到生成树实例映射配置；●具有相同的MSTP修订级别配置；●这些设备之间在物理上有链路连通。
例如图1-4中的区域A0，域内所有设备都有相同的MST域配置：●域名相同；●VLAN与生成树实例的映射关系相同（VLAN1映射到生成树实例1，VLAN2映射到生成树实例2，其余VLAN映射到CIST。
其中，CIST即指生成树实例0）；●相同的MSTP修订级别（此配置在图中没有体现）。
一个交换网络可以存在多个MST域。
用户可以通过MSTP配置命令把多台设备划分在同一个MST域内。
(2)VLAN映射表VLAN映射表是MST域的一个属性，用来描述VLAN和生成树实例的映射关系。
例如图1-4中，域A0的VLAN映射表就是：VLAN1映射到生成树实例1，VLAN2映射到生成树实例2，其余VLAN映射到CIST。
MSTP就是根据VLAN 映射表来实现负载分担的。
(3)ISTIST（Internal Spanning Tree，内部生成树）是MST域内的一棵生成树。
IST和CST（Common Spanning Tree，公共生成树）共同构成整个交换网络的生成树CIST（Common and Internal Spanning Tree，公共和内部生成树）。
IST 是CIST在MST域内的片段。
例如图1-4中CIST在每个MST域内都有一个片段，这个片段就是各个域内的IST。
(4)CSTCST是连接交换网络内所有MST域的单生成树。
如果把每个MST域看作是一个“设备”，CST就是这些“设备”通过STP协议、RSTP协议计算生成的一棵生成树。
例如图1-4中红色线条描绘的就是CST。
(5)CISTCIST是连接一个交换网络内所有设备的单生成树，由IST和CST共同构成。
例如图1-4中，每个MST域内的IST加上MST域间的CST就构成整个网络的CIST。
(6)MSTI一个MST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。
每棵生成树都称为一个MSTI（Multiple Spanning Tree Instance，多生成树实例）。
例如图1-4中，每个域内可以存在多棵生成树，每棵生成树和相应的VLAN对应。
这些生成树就被称为MSTI。
(7)域根MST域内IST和MSTI的根桥就是域根。
MST域内各棵生成树的拓扑不同，域根也可能不同。
例如图1-4中，区域D0中，生成树实例1的域根为设备B，生成树实例2的域根为设备C。
(8)总根总根（Common Root Bridge）是指CIST的根桥。
例如图1-4中，总根为区域A0内的某台设备。
(9)域边界端口域边界端口是指位于MST域的边缘，用于连接不同MST域、MST域和运行STP的区域、MST域和运行RSTP的区域的端口。
在进行MSTP计算的时候，域边界端口在MST实例上的角色和CIST的角色保持一致，即如果域边界端口在CIST上的角色是Master端口，则它在域内所有MST实例上的角色也是Master端口。
例如图1-4中，如果区域A0的一台设备和区域D0的一台设备的第一个端口相连，整个交换网络的总根位于A0内，则区域D0中这台设备上的第一个端口就是区域D0的域边界端口。
说明：目前设备不支持对域边界端口的识别，如果与支持域边界端口识别的其他厂商的设备互通，会引起其他厂商的设备对域边界端口的识别出现问题。
(10)端口角色在MSTP的计算过程中，端口角色主要有根端口、指定端口、Master端口、Alternate端口、Backup端口等。
●根端口：负责向根桥方向转发数据的端口。
●指定端口：负责向下游网段或设备转发数据的端口。
●Master端口：连接MST域到总根的端口，位于整个域到总根的最短路径上。
●Alternate端口：根端口和Master端口的备份端口。
当根端口或Master端口被阻塞后，Alternate端口将成为新的根端口或Master端口。
●Backup端口：指定端口的备份端口。
当指定端口被阻塞后，Backup端口就会快速转换为新的指定端口，并无时延的转发数据。
当开启了MSTP的同一台设备的两个端口互相连接时就存在一个环路，此时设备会将其中一个端口阻塞，Backup端口是被阻塞的那个端口。
端口在不同的生成树实例中可以担任不同的角色。
图1-5 端口角色示意图请参考图1-5理解上述概念。
图中：●设备A、B、C、D构成一个MST域。
●设备A的端口1、端口2向总根方向连接。
●设备C的端口5、端口6构成了环路。
●设备D的端口3、端口4向下连接其他的MST域。
(11)端口状态MSTP中，根据端口是否学习MAC地址和是否转发用户流量，可将端口状态划分为以下三种：●Forwarding状态：学习MAC地址，转发用户流量；●Learning状态：学习MAC地址，不转发用户流量；●Discarding状态：不学习MAC地址，不转发用户流量。
说明：同一端口在不同的生成树实例中的端口状态可以不同。
端口状态和端口角色是没有必然联系的，表1-6给出了各种端口角色能够具有的端口状态（“√”表示此端口角色能够具有此端口状态；“-”表示此端口角色不能具有此端口状态）。
表1-6 各种端口角色具有的端口状态3. MSTP的基本原理MSTP将整个二层网络划分为多个MST域，各个域之间通过计算生成CST；域内则通过计算生成多棵生成树，每棵生成树都被称为是一个多生成树实例。
其中实例0被称为IST，其他的多生成树实例为MSTI。
MSTP同STP一样，使用配置消息进行生成树的计算，只是配置消息中携带的是设备上MSTP的配置信息。
(1)CIST生成树的计算通过比较配置消息后，在整个网络中选择一个优先级最高的设备作为CIST的根桥。
在每个MST域内MSTP通过计算生成IST；同时MSTP将每个MST域作为单台设备对待，通过计算在域间生成CST。
CST和IST构成了整个网络的CIST。
(2)MSTI的计算在MST域内，MSTP根据VLAN和生成树实例的映射关系，针对不同的VLAN 生成不同的生成树实例。
每棵生成树独立进行计算，计算过程与STP计算生成树的过程类似，请参见“1.1.1 4. STP的基本原理”。
MSTP中，一个VLAN报文将沿着如下路径进行转发：●在MST域内，沿着其对应的MSTI转发；●在MST域间，沿着CST转发。
4. MSTP在设备上的实现MSTP同时兼容STP、RSTP。
STP、RSTP两种协议报文都可以被运行MSTP 的设备识别并应用于生成树计算。
设备除了提供MSTP的基本功能外，还从用户的角度出发，提供了许多便于管理的特殊功能，如下所示：●根桥保持；●根桥备份；●根保护功能；●BPDU保护功能；●环路保护功能；●防止TC-BPDU报文攻击功能。