MSTP 機制原理詳解（圖文精選）

本期給大家分享MSTP運作原理。

一、MSTP相關概念

1. MSTP連接埠類型

MSTP在RSTP的基礎上新增了2種連接埠：Master連接埠和網域邊緣連接埠。

MSTP連接埠類型	描述
根端口	根端口。離根交換器「最近」的端口，收斂後處於forwarding狀態。
指定連接埠	指定連接埠。此連接埠傳送的BPDU優於接收的BPDU，收斂後處於forwarding狀態。
備用連接埠	替代端口，該端口發送的BPDU比從對端交換器接收的BPDU更差，收斂後處於discarding狀態，根端口的備份，根端口失效，該端口立刻變為根端口
備份連接埠	備份端口，該端口發送的BPDU比從本交換機其他端口發送的BPDU更差，收斂後處於discarding狀態，指定端口的備份，指定端口失效，該端口立刻變為指定端口。
已停用	端口失效
Master連接埠	域邊緣連接埠是指位於MST域的邊緣並連接其它MST域或SST的連接埠。
網域邊緣連接埠	如果指定連接埠位於整個網域的邊緣，就不再與任何交換設備連接，這種連接埠叫做邊緣連接埠。

說明：

• 除邊緣連接埠外，其他連接埠角色都參與MSTP的運算過程。
• 同一埠在不同的生成樹實例中可以擔任不同的角色。

2. MSTP連接埠狀態

MSTP定義的連接埠狀態與RSTP協定中定義相同：

STP連接埠狀態	MSTP連接埠狀態	描述
阻塞	丟棄	不學習MAC位址 不轉送用戶流量
聽力
學習	學習	學習MAC位址 不轉送用戶流量
轉發	轉發	學習MAC位址 轉送用戶流量

MSTP連接埠狀態和連接埠角色對應表：

二、MSTP封包格式

MSTP封包類型和STP、RSTP一樣也有「配置BPDU」和「TCN BPDU」兩種，功能實現基本一致，只不過相關欄位上有差異。

1. MSTP的配置BPDU

MSTP的設定BPDU叫做MST BPDU。無論是域內的MST BPDU或域間的，前36個位元組和RST BPDU相同。從第37個位元組開始是MSTP專有欄位。最後的MSTI配置資訊欄位由若干MSTI配置資訊組連綴而成。

MST BPDU封包格式如下：

MST BPDU中主要資訊說明如下表：

2. MSTP的TCP BPDU

MSTP的TCN BPDU如下：

字段說明：

• Protocol Identifier：協定編號為0
• Protocol Version Identifier：協定版本號為3，表示為MSTP
• BPDU Type：類型欄位皆為固定值0x80，表示為TCN BPDU

三、MSTP工作原理

MSTP相關工作原理機制如下：

(1) 具備RSTP的快速收斂機制，象RSTP一樣快速收斂；

(2) 基於實例（Instance）進行生成樹計算，並能把VLAN對應到實例中，從而實現基於VLAN的資料分流，具體實現如下：

• 一個交換器最多可以支援65個實例（編號0-64），一個MSTP的實例相當於一個RSTP生成樹
• 一個VLAN只能對應到一個實例中，一個或若干個VLAN可以對應到同一個實例中，實現基於VLAN的負載平衡
• 不同的實例透過實例號區分，缺省所有vlan和實例0映射，實例0強制存在

1. RSTP的不足

以交換器為單位，只有“一棵樹”，只能實現冗餘，所有資料只能走單邊，無法實現資料分流，無法充分利用鏈路頻寬：

2. MSTP的工作原理

把用戶VLAN和實例綁定，透過MSTP的多實例實現用戶資料分流，充分利用鏈路頻寬，滿足用戶業務分流的需求

VLAN10對應instance10裁切的生成樹topo如下：

VLAN20對應instance20裁切的生成樹topo如下：