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🧑💻6 MSTP原理与配置
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1.RSTP和STP有哪些不足，MSTP是如何解决这些不足的？
RSTP和STP的不足：
- 流量无法负载分担：在划分VLAN的网络中，RSTP/STP只有一棵生成树，这导致局域网内的所有VLAN共享一棵生成树。阻塞的链路将不承载任何流量，无法实现VLAN之间的数据流量负载均衡。这会导致链路带宽利用率和设备资源利用率较低。
- 二层次优路径：RSTP/STP运行时，由于只有一棵生成树，部分路径会被阻塞。这可能导致某些VLAN的流量通过次优路径到达网关，无法使用最优路径传输数据。
MSTP的解决方案：
- 多生成树实现负载均衡：MSTP通过将多个VLAN映射到多个生成树实例（MSTI），解决了RSTP/STP中无法负载分担的问题。每个实例有自己的生成树，使得不同的VLAN可以通过不同的路径传输数据，从而实现链路的负载均衡。
- 优化路径选择：MSTP允许不同的VLAN使用不同的生成树实例，从而避免了VLAN数据通过次优路径的问题。通过多个生成树实例的独立运行，VLAN能够使用最优路径到达网关。
总结来说，MSTP通过建立多个无环路的树结构，改善了RSTP和STP在VLAN负载均衡和路径选择上的不足。
2.请解释以下名词代表的含义：MSTI、CST、IST、CIST、SST。
- MSTI (Multiple Spanning Tree Instance，多生成树实例)
MSTI是在一个MST域内生成的多个生成树实例。
每个MST域可以有多个MSTI，每个MSTI由不同的VLAN映射并使用独立的生成树算法来保证网络无环路。MSTI使用实例ID标识，实例ID范围为0到4094。
- CST (Common Spanning Tree，公共生成树)
CST是连接交换网络内所有MST域的一棵生成树。
如果将每个MST域视为一个节点，CST是这些节点通过生成树协议形成的一棵生成树。它可以确保所有MST域间的通信。
- IST (Internal Spanning Tree，内部生成树)
IST是在各个MST域内形成的生成树。
IST是一种特殊的MSTI，其实例ID为0。它负责在一个MST域内连接该域的所有交换设备。
- CIST (Common and Internal Spanning Tree，公共和内部生成树)
CIST是通过生成树协议计算出来的，连接一个交换网络内所有交换设备的生成树。
它由所有MST域的IST与CST共同构成。
- SST (Single Spanning Tree，单生成树)
SST有两种情况：一是网络中只有一棵生成树；二是MST域内只有一个交换设备时，该设备独自构成SST。
3.MSTP的端口角色和状态包括哪些。
端口角色：
- 根端口（Root Port）：非根桥上，离根桥最近的端口，负责向树根方向转发数据。
- 指定端口（Designated Port）：向下游交换设备转发 BPDU 报文的端口。
- Alternate Port（替代端口）：作为根端口的备份端口，在学习到其他网桥发送的 BPDU 后进入阻塞状态。
- Backup Port（备份端口）：作为指定端口的备份，提供另一条从根节点到叶节点的通路。
- Master端口（Master Port）：MST域和总根相连的路径中最短路径上的端口，是报文去往总根的必经之路。Master端口是特殊域边缘端口，Master端口在 CIST上的角色是Root Port，在其他各实例上的角色都是Master端口。
- 域边缘端口：位于MST域边缘并连接其他MST域或SST的端口。
- 边缘端口：直接连接用户终端设备的端口，不再与其他交换设备相连。
端口状态：
- 转发状态（Forwarding）：端口既转发用户流量，又学习MAC地址，并接收/发送BPDU报文。
- 学习状态（Learning）：端口仅学习MAC地址，不转发用户流量，但接收/发送BPDU报文。
- 丢弃状态（Discarding）：端口只接收BPDU报文，不转发用户流量也不学习MAC地址。
4.请简述MSTP的配置步骤。
根据文档中的说明，配置MSTP的步骤如下：
- 配置生成树工作模式：
- 进入全局配置模式，设置交换机的生成树模式为MSTP。
命令:
stp mode mstp。
- 启用MSTP：
- 在交换设备或端口上启用STP/RSTP/MSTP功能。默认情况下，MSTP是启用的。
命令:
stp enable。
- 进入MST域视图：
- 进入MST域配置视图，并设置域名。
命令:
stp region-configuration
- 配置MST域的域名：
- 缺省情况下，MST域名等于交换设备的桥MAC地址。
命令:
region-name name。
- 配置实例与VLAN的映射关系：
- 将特定的VLAN映射到多生成树实例中。
命令:
instance instance-id vlan vlan-id1 [to vlan-id2]。
- 配置修订级别（可选）：
- 配置MST域的MSTP修订级别。
命令:
revision-level level。
- 激活MST域的配置：
- 激活域的配置，包括域名、VLAN映射表和修订级别。
命令:
active region-configuration。
通过这些步骤，MSTP将成功配置并生效。
补充
BPDU保护功能
防止交换机收到BPDU报文时将端口设为非边缘端口
当边缘端口收到BPDU报文时，端口将被自动shutdown
stp bpdu-protection
根保护功能
保护根交换机的地位
防止非法交换机通过发送更高的BPDU来篡改网络的生成树
配置了根保护功能的端口在所有实例上均是指定端口。收到更高级的BPDU也不会改变
int g0/0/0
stp root-protection
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Last update: 2024-08-19
