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MSTP多域生成树

news 来源：原创 2025/6/28 1:19:48

协议信息

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 可以将一个或多个 VLAN 映射到一个 Instance（实例）（一个或多个 VLAN 集合），再基于 Instance 计算生成树。映射到同一个 Instance 的 VLAN 共享同一棵生成树。

网络层次

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 网络中包含一个或多个 MST 域，每个 MST 域中包含一个或多个生成树实例

术语解释

MSTI --- 多生成树实例

一个 MST 域内可以生成多棵生成树，每棵生成树都被称为一个 MSTI
MSTI 使用 Instance ID 标识，华为设备取值 0 - 4094

VLAN 映射表

MST 域的属性，描述了 VLAN 和 MSTI 之间的映射关系

如图所示的 MST Region 4 的 VLAN 映射有：

VLAN1 映射到 MSTI 1
VLAN2 映射到 MSTI 2
其他 VLAN 映射到 MSTI 3

CST 公共生成树

连接交换网络内所有 MST 域的一棵生成树

如果把每个 MST 域看作是一个节点，CST 就是这些节点通过生成树协议计算生成的一棵树

IST 内部生成树

各 MST 域内的生成树

IST 时一个特殊的 MSTI，MSTI 的 instance ID 为 0

CIST 公共和内部生成树

通过生成树协议计算生成的，连接一个交换网络内所有设备的单生成树

所有 MST 域的 IST 加上 CST 就构成一棵完整的生成树，即 CIST

SST 单生成树

运行生成树协议的交换设备只能属于一个生成树。如：STP 和 RSTP

MST 域中只有一台交换设备，这台设备就构成单生成树

总根、域根和主桥

总根 CIST Root

是 CIST 的根桥
域根 Region Root
- 分为 IST 域根和 MSTI 域根
- IST 域根：在 MSTI 域中 IST 生成树距离总根最近的交换设备是 IST 域根
- MSTI 域根是每个多生成树的树根
主桥

域内距离总根最近的交换设备

如果总根在 MST 域中，则总根为该域内的主桥

CIST 公共和内部生成树选举过程：

就是把 MST 域视为一台逻辑交换机，然后进行生成树计算

首先选举总根 Root(实例 0 中的根)比较规则
1. 在多个 MST 区域之间先选举"总根”，通过比较实例 0 的 BID 桥 ID，越小越优(总根本质是实例 0 中的 Root)总根是设备的概念有整个 MST 多区域之间只能有一条总根 Root(可以相象把一个 MST 区域想成一个交换机)
2. 总根可以是 MST 区域中的任意一台设备
3. 总根是整个大网中绝对的霸主
接着选举域根

在每一个 MST 区域选举一个 Region Root 域根,非总根区域的域根只能用于区域的域边界设备担任
Region root 比较规则
1. 比较区域边界交换机到达总根的 ERPC 外部开销(外部根路径开销)越小越优
2. 如果 ERPC 外部开销相同，比较域边界交换机在实例 0 的桥 ID
3. 域根选举出来后，该区域内所有交换机到总根的 ERPC，等于域根到达总根的 ERPC（此时，把一个 MST 域视为一个逻辑交换机）
4. 如果一个 MST 区域内存在总根，那么这个设备也是这个 MST 域的 Region root 域根
5. 域根是每个 MST 区域内的霸主
选举 CIST 中的端口角色规则
1. 比较 CIST 的总根 ID，越小越优
2. 比较 CIST 到达总根的 ERPC（ERPC 指到达总根的距离，ERPC 在跨越 MST 区域时累加）
3. 比较 CIST 域根的桥 ID，越小越优
4. 比骄 CIST 到达域根的 IRPC，越小越优（IRPC 指到达域根的距离）
5. 比较 CIST 中 BPDU 报文发送者的 BID（桥 ID），越小越优
6. 比较 CIST 中 BPDU 报文发送者的 PID（端口 ID），越小越优
7. 比较 CIST 中 BPDU 报文接收者的 PID，越小越优
所有 CIST 的选举基于 instance0 的 BID 来选举

转发原则

本区域中 VLAN 属于哪个实例，就按哪个实例进行转发。数据需要跨区域时，按照 CIST 进行转发，进入其他区域后，按其他区域对应的实例进行转发。

名词解释

域边缘端口：

域边缘端口是指位于 MST 域边缘并连接其他 MST 域或 SST 的端口

域边缘端口在生成树实例上的角色与在 CIST 的角色保持一致（如果不一致，则会导致环路）

MASTER 端口：

MP 端口是在 MSTP 中新增的端口，只会出现在域根上

是 MST 域和总根项链的所有路径中的最短路径，是交换设别上连接 MST 域到总额和的端口

是域中报文去往总根的必经之路

配置命令

锐捷单域配置

spanning-tree mode mst // 修改生成树为 MSTP
spanning-tree mst configuration // 进入 MST 设置
name KFC // 配置域名为 KFC
revision 1 // 修订级别 1
instance 1 vlan 1-10 // 将 vlan 划入实例
show spanning-tree mst 1 // 查看 mst 实例 1

锐捷 MSTP 简单实现

要求 VLAN10、VLAN20 数据流经过 S3 转发，VLAN50、VLAN60 数据流经过 S4 转发，S3、S4 其中一台宕机时均可无缝切换至另一台进行转发。所配置的参数要求如下：

region-name 为 ruijie；
revision 版本为 1；
实例 1，包含 VLAN10、VLAN20；
实例 2，包含 VLAN50,VLAN60；
S3 作为实例 0、1 中的主根，S4 作为实例 0、1 的从根；
S4 作为实例 2 中的主根，S3 作为实例 2 的从根；
主根优先级为 4096，从根优先级为 8192；

VSU(config) spanning-tree  # 开启生成树
VSU(config) spanning-tree mst configuration  # 配置MSTP
VSU(config-mst) name ruijie  # 名称为ruijie
VSU(config-mst) revision 1  # 版本为1
VSU(config-mst) instance 1 vlan 10, 20  # 实例1允许通过VLAN10、VLAN20、VLAN30、VLAN40、VLAN100
VSU(config-mst) instance 2 vlan 50, 60  # 实例2允许通过VLAN50、VLAN60
...
S4(config) spanning-tree
S4(config) spanning-tree mst configuration
S4(config-mst) name ruijie 
S4(config-mst) revision 1
S4(config-mst) instance 1 vlan 10, 20
S4(config-mst) instance 2 vlan 50, 60spanning-tree portfast default 配置所有的接口为边缘端口
spanning-tree portfast       (接口下)配置接口为边缘端口

华为单域配置

stp mode mstp // 修改 stp 模式为 mstp
stp region-configuration
region-name KFC // 配置域名
revision-leval 1 // 配置修订级别（版本）
instance 1 vlan 1 to 50 // 将 vlan 划入实例
active region-configuration // 激活配置
在多台设备间，域名、修订级别、VLAN 映射实例配置需保持一致
stp instance 1 priority 0 // 修改实例的优先级
display stp vlan 1 // 查看 vlan1 的生成树
display stp region-configuration // 查看生成树实例配置
display stp brief // 查看生成树端口状态

stp instance 1 priority 4096 // 修改优先级

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