MSTP 机制原理详解（图文精选）

本期给大家分享MSTP工作原理。

一、MSTP相关概念

1. MSTP端口类型

MSTP在RSTP的基础上新增了2种端口：Master端口和域边缘端口。

MSTP端口类型

描述

Root   Port

根端口。离根交换机“最近”的端口，收敛后处于forwarding状态。

Designated   Port

指定端口。该端口发送的BPDU优于接收的BPDU，收敛后处于forwarding状态。

Alternate   Port

替代端口，该端口发送的BPDU比从对端交换机接收的BPDU更差，收敛后处于discarding状态，根端口的备份，根端口失效，该端口立刻变为根端口

Backup   Port

备份端口，该端口发送的BPDU比从本交换机其他端口发送的BPDU更差，收敛后处于discarding状态，指定端口的备份，指定端口失效，该端口立刻变为指定端口。

Disabled

端口失效

Master端口

域边缘端口是指位于MST域的边缘并连接其它MST域或SST的端口。

域边缘端口

如果指定端口位于整个域的边缘，不再与任何交换设备连接，这种端口叫做边缘端口。

说明：

除边缘端口外，其他端口角色都参与MSTP的计算过程。同一端口在不同的生成树实例中可以担任不同的角色。2. MSTP端口状态

MSTP定义的端口状态与RSTP协议中定义相同：

STP端口状态

MSTP端口状态

描述

Blocking

Discarding

不学习MAC地址

不转发用户流量

Listening

Learning

Learning

学习MAC地址

不转发用户流量

Forwarding

Forwarding

学习MAC地址

转发用户流量

MSTP端口状态和端口角色对应表：

二、MSTP报文格式

MSTP报文类型和STP、RSTP一样也有“配置BPDU”和“TCN BPDU”两种，功能实现基本一致，只不过相关字段上有区别。

1. MSTP的配置BPDU

MSTP的配置BPDU叫做MST BPDU。无论是域内的MST BPDU还是域间的，前36个字节和RST BPDU相同。从第37个字节开始是MSTP专有字段。最后的MSTI配置信息字段由若干MSTI配置信息组连缀而成。

MST BPDU报文格式如下：

MST BPDU中主要信息说明如下表：

2. MSTP的TCP BPDU

MSTP的TCN BPDU如下：

字段说明：

Protocol Identifier：协议号为0Protocol Version Identifier：协议版本号为3，表示为MSTPBPDU Type：类型字段均是固定值0x80，表示为TCN BPDU

三、MSTP工作原理

MSTP相关工作原理机制如下：

(1) 具备RSTP的快速收敛机制，象RSTP一样快速收敛；

(2) 基于实例（Instance）进行生成树计算，并能把VLAN映射到实例中，从而实现基于VLAN的数据分流，具体实现如下：

一个交换机最多可以支持65个实例（编号0-64），一个MSTP的实例相当于一个RSTP生成树一个VLAN只能映射到一个实例中，一个或若干个VLAN可以映射到同一个实例中，实现基于VLAN的负载均衡不同的实例通过实例号区分，缺省所有vlan和实例0映射，实例0强制存在1. RSTP的不足

以交换机为单位，只有“一棵树”，只能实现冗余，所有数据只能走单边，无法实现数据分流，无法充分利用链路带宽：

2. MSTP的工作原理

把用户VLAN和实例绑定，通过MSTP的多实例实现用户数据分流，充分利用链路带宽，满足用户业务分流的需求

VLAN10对应instance10裁剪的生成树topo如下：

VLAN20对应instance20裁剪的生成树topo如下：