[理学]10高级交换技术 第十章.doc

第十单元：生成树协议（2） 案例介绍： 熟悉了设备之后，领导交代了个任务，要小李快速的熟悉局域网技术，因为公司接了个项目，要给一个小区做局域网的搭建。小李觉得他的知识学习的还太浅显，与时他想从以下几个方面系统地学习：交换功能；园区网模型；层次化的网络设计。 案例分析： 在交换功能中，包括了OSI模型层中交换机的使用。我们将要学习OSI模型中第2，3，4层路由选择和交换的功能和相关应用，同时还将学到多层交换的概念。给出了园区网的概念，并介绍传统的园区模型以及基于不同流量模式的模型；还将详细地描述园区网设计的层次化的3层结构。 知识讲解 10.1 MSTP简介 10.1.1 MSTP产生的背景 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。 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。 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。 MSTP的基本概念 MSTP的基本概念示意图 如图1-4所示，每台设备都运行MSTP，MSTP中的一些基本概念如下： 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（VLAN 1映射到生成树实例1，VLAN 2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。 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：VLAN 1映射到生成树实例1，VLAN 2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。 IST IST（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。 CST CST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”，CS