HCIP之RSTP、MSTP
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RSTP
相较于802.1D改进
改进1：变更了端口角色
改进点2：修改了端口的状态类型
改进3：对配置BPDU的报文内容进行修改
改进点4：对配置BPDU的处理
改进点5：快速收敛机制
改进点6：拓扑变更机制的改进
基本配置
MSTP
MST域
划分依据
MSTP配置
拓扑图
要求
创建VLAN
放通所有流量配置trunk干道
修改生成树模式
激活生成树
配置MST域
干涉选举
RSTP
RSTP --- 快速生成树 --- 802.1W --- 一个交换网络中只有一棵树 --- RSTP可以向下兼容802.1D的规则来执行
相较于802.1D改进
改进1：变更了端口角色
802.1D --- 根端口、指定端口、非指定端口
802.1W --- 根端口、指定端口、替代（Altemate）端口、备份（Backup）端口
替代端口 --- 主要目的是成为根端口的备份。由于学习到其他网桥发送的配置BPDU报文而阻塞的端口 ---- 提供的是从指定桥到根桥的另一条路径，作为根端口的备份。当一个根端口失效后。则最优的替代端口可以直接成为根端口，直接进入转发状态
备份端口 --- 主要目的是成为指定端口的备份。由于学习到自己发送的配置BDPU报文而阻塞的端口 ---- 如果指定端口失效后，则第一时间替代指定端口，直接进入转发状态
改进点2：修改了端口的状态类型
802.1D --- 禁用、阻塞、侦听、学习、转发
802.1W --- DISCARDING --- 丢弃状态 --- 接口不转发业务流量，也不学习MAC地址
学习 --- 接口可以学习MAC地址，但是不转发业务流量
转发 --- 接口即可以学习MAC地址，也可以转发业务地址
改进3：对配置BPDU的报文内容进行修改
在RSTP当中，构建及维护树形结构使用BPDU被称为RST BPDU，其BPDU的类型使用0X02来表示，相当于802.1D当中的配置BPDU 。
P/A机制 --- 加快收敛
RSTP通过P/A机制来保证一个指定端口得以从丢弃状态快速的进入到转发状态，从而加速了生成树的收敛。在P/A机制当中，存在一个“同步状态”，实际上就是将其他所有接口进行堵塞，防止临时环路的产生
改进点4：对配置BPDU的处理
1.当拓扑结构稳定后，配置BPDU的发送方式变化
802.1D --- 只有根网桥每隔2s主动发送配置BUDP，其他非根网桥只能被动转发
802.1W --- 所有非根网桥，也可以每隔2s主动的发送根网桥的配置BPDU
2.更短的BPDU的超时时间
802.1D --- 最大老化时间 --- 20s
802.1W --- 一个接口在超出时间（三个周期 --- 6s）内末收到BPDU，则认为邻居协商失败
改进点5：快速收敛机制
1.根端口和指定端口的快速切换 --- 利用替代端口和备份端口
2.设置边缘接口
边缘端口 --- 在802.W当中，我们可以将交换机连接终端的接口手工配置称为边缘接口，其作用是这些接口将不参与STP生成树选举，之后，这些接口断开，也不会触发结构拓扑变更
[sw5-GigabitEthernet0/0/1]stp edged-port enable --- 边缘接口配置命令 [sw5-GigabitEthernet0/0/1]stp bpdu-filter enable --- 开启BPDU的过滤功能一般结合边缘接口使用注意：
边缘接口存在保护机制，即当这个接口接收到其他交换设备发送BPDU，则将转换成普通接口。
3.P/A机制
改进点6：拓扑变更机制的改进
802.1D --- 拓扑变更需要通过TCN逐级上报到根网桥，之后根网桥逐级下发TC至整个网络，将MAC地址表从300s老化时间改为15s老化
802.1W --- 拓扑变更设备直接转发TC标记位置BPDU，之后传递给所有设备，所有设备收到后将直接清空MAC地址表
基本配置
[sw1]stp mode rstp[sw1]interface GigabitEthernet 0/0/1[sw1-GigabitEthernet0/0/1]stp edged-port enable --- 边缘接口配置命令 [sw1]stp priority ? --- 修改网桥优先级INTEGER<0-61440> Bridge priority, in steps of 4096 [sw1]stp root ? --- 快速定义根网桥角色primary Primary root switchsecondary Secondary root switch [sw1-GigabitEthernet0/0/1]stp port priority ? --- 修改接口优先级 INTEGER<0-240> Port priority, in steps of 16[sw1-GigabitEthernet0/0/1]stp cost ? --- 修改接口cost INTEGER<1-200000000> Port path cost MSTP
MSTP --- 多生成树协议 --- 802.1S ---- 继承了快速生成树的基础
在MSTP当中，我们引入了instance实例的概念 ---- 可以理解为是一个或多个VLAN的集合
为了区分和标定不同的instance，我们设计了instance-ID --- 12位二进制组成 --- 0-4094 ---- 华为设备默认会生成instance 0，并且，所有的VLAN一开始都默认属于instance 0
在BID当中，前2个字节为优先级，这个优先级，实际只使用了前4位。后面12位被称为扩展系统ID，这个拓展系统ID其作用就是用来携带instance ID的。用来区分不同树发送BPDU。 ---- 一个实例一棵树。
MST域
Region --- 域 --- 类似于OSPF当中的区域，当一个交换网络规模较大时，可以将其划分为多个MST域，当然，如果一个交换网络规模较小，则只划分一个MST域也可以。
划分依据
1.具有相同的域名 --- Region name
2.必须具备相同修订等级 --- revision level
3.相同的VLAN和instance的映射关系
MSTP配置
拓扑图
要求
交换网络中存在10个VLAN，其中VLAN1 - 5将走以SW1作为根生成树的链路，vlan 6 - 10走以SW2为根的树。并且两台设备互为备份。
创建VLAN
[SW2]vlan batch 2 to 10
注意：
vlan 1 是默认存在的所以不需要创建
放通所有流量配置trunk干道
[SW1]port-group group-member GigabitEthernet 0/0/1 GigabitEthernet 0/0/2 --- 划分地址族[SW1-port-group]port link-type trunk --- 配置trunk干道[SW1-port-group]port trunk allow-pass vlan all --- 放通vlan流量修改生成树模式
[SW1]stp mode mstp --- 可以不用改，因为华为设备默认使用MSTP协议激活生成树
[SW1]stp enable --- 华为设备默认激活了STP，所以，这一步可以不用写 配置MST域
[SW1]display stp region-configuration --- 查看STP域配置信息
Region name :4c1fccfb47c0 --- 交换机默认会存在在一个以SVI接口对应的MAC地址命名的域中
[SW1]stp region-configuration --- 进入MST域视图
[SW1-mst-region][SW1-mst-region]region-name aa --- 定义域名[SW1-mst-region]revision-level 1 ---修改修订等级注意：
默认为0 也可以不用修改
[SW1-mst-region]instance 1 vlan 1 to 5 --- 配置实例和VLAN的对应关系[SW1-mst-region]instance 2 vlan 6 to 10[SW1-mst-region]active region-configuration --- 激活在域中配置的命令注意：
这个配置必须要做，其作用是激活域配置，如果不执行该命令，则所有配置将不生效。
测试
干涉选举
[SW1]stp instance 1 root primary --- 将该设备设置为实例1的根网桥[SW2]stp instance 1 root secondary --- 奖该设备设置为实例1的备份根网桥[SW2]stp instance 2 root secondary [SW1]stp instance 2 root primary