基本介紹
標準狀況,傳送平台,工作原理,特點,優勢,套用,要求,網路實現,設備互通,業務承載網,業務支持,承載,協定,綜述,特點,配置（cisco交換機）,
標準狀況
國際：MSTP是多種技術與標準集成的結果，國際上沒有專門的MSTP標準，只有MSTP所涉及的各單項技術的標準，其名稱也有不同的叫法（如MSPP,NG-SDH等）。
國內：2002年發布了MSTP首個行業標準"YD/T 1238-2002基於SDH的多業務傳送節點技術要求"。
入網許可：工信部對MSTP設備僅頒發進網試用批文，由於MSTP是在SDH基礎上發展而來，一些MSTP設備使用的是SDH入網證。
傳送平台
基於SDH的多業務傳送節點除應具有標準SDH傳送節點所具有的功能外，還具有以下主要功能特徵。
（1）具有TDM業務、ATM業務或乙太網業務的接入功能；
（2）具有TDM業務、ATM業務或乙太網業務的傳送功能包括點到點的透明傳送功能；
（3）具有ATM業務或乙太網業務的頻寬統計復用功能；
（4）具有ATM業務或乙太網業務映射到SDH虛容器的指配功能。
MSTP基於SDH 的多業務傳送節點可根據網路需求套用在傳送網的接入層、匯聚層，套用在骨幹層的情況有待研究。
城域網是當前電信運營商爭奪的焦點，城域網組網技術種類繁多，大致包括基於SDH結構的城域網、基於乙太網結構的城域網、基於ATM結構的城域網和基於DWDM結構的城域網。其實，SDH、ATM、 Ethernet 、WDM等各種技術也都在不斷吸取其他技術的長處，互相取長補短，既要實現快速傳輸，又要滿足多業務承載，另外還要提供電信級的QoS，各種城域網技術之間表現出一種融合的趨勢。
工作原理
MSTP可以將傳統的SDH復用器、數字交叉連結器（DXC）、WDM終端、網路二層交換機和IP邊緣路由器等多個獨立的設備集成為一個網路設備，即基於SDH技術的多業務傳送平台（MSTP），進行統一控制和管理。
基於SDH的MSTP最適合作為網路邊緣的融合節點支持混合型業務，特別是以TDM業務為主的混合業務。它不僅適合缺乏網路基礎設施的新運營商，套用於局間或POP間，還適合於大企事業用戶駐地。而且即便對於已敷設了大量SDH網的運營公司，以SDH為基礎的多業務平台可以更有效地支持分組數據業務，有助於實現從電路交換網向分組網的過渡。所以，它將成為城域網主流技術之一。
這就要求SDH必須從傳送網轉變為傳送網和業務網一體化的多業務平台，即融合的多業務節點。舉個形象的例子，SDH設備就好像是一座大橋，以前這座大橋只有一層，只能跑汽車（TDM業務），但後來因為交通需要，將大橋擴建為兩層，除了跑汽車之外，還能跑火車（Ethernet業務和ATM業務），我們就稱這樣的大橋為MSTP平台。
MSTP的實現基礎是充分利用SDH技術對傳輸業務數據流提供保護恢復能力和較小的延時性能，並對網路業務支撐層加以改造，以適應多業務套用，實現對二層、三層的數據智慧型支持。即將傳送節點與各種業務節點融合在一起，構成業務層和傳送層一體化的SDH業務節點，稱為融合的網路節點或多業務節點，主要定位於網路邊緣。
特點
（1）業務的頻寬靈活配置，MSTP上提供的10/100/1000Mbit/s系列接口，通過VC的捆綁可以滿足各種用戶的需求；
（2）可以根據業務的需要，工作在連線埠組方式和VLAN方式，其中VLAN方式可以分為接入模式和幹線模式：
· 連線埠組方式：單板上全部的系統和用戶連線埠均在一個連線埠組內。這種方式只能套用於點對點對開的業務。換句話說，也就是任何一個用戶連線埠和任何一個系統連線埠（因為只有一個方向，所以沒有必要啟動所有的系統連線埠，一個就足夠了）被啟用了，網線插在任何一個啟用的用戶連線埠上，那個用戶口就享有了所有頻寬，業務就可以開通。
· VLAN方式：分為接入模式和幹線模式。
其中的接入模式，如果不設定VLAN ID，則連線埠處於連線埠組的工作方式下，單板上全部的系統和用戶連線埠均在一個連線埠組內。
MSTP
MSTP如果設定了VLAN ID，需要設定“連線埠VLAN標記”。這是因為交換晶片會為收到的數據包增加VLAN ID，然後通過系統連線埠走光纖發到對端同樣VLAN ID的連線埠上。比如某個用戶口VLAN ID為2，則對應站點的用戶連線埠的VLAN ID也應該設定為2。這種模式可以套用於多個方向的MSTP業務，這時每個方向的連線埠都要設定不同的VLAN ID。然後把該方向的用戶連線埠和系統連線埠放置到一個虛擬網橋中（該虛擬網橋的VLAN ID必須與“連線埠VLAN標記”一樣）。
（3）可以工作在全雙工、半雙工和自適應模式下，具備MAC地址自學習功能；
（4）QoS設定：
QoS實際上限制連線埠的傳送，原理是傳送連線埠根據業務優先權上有許多傳送佇列，根據QoS的配置和一定的算法完成各類優先權業務的傳送。因此，當一個連線埠可能傳送來自多個來源的業務，而且總的流量可能超過傳送連線埠的傳送頻寬時，可以設定連線埠的QoS能力，並相應地設定各種業務的優先權配置。當QoS不作配置時，頻寬平均分配，多個來源的業務盡力傳輸。
QoS的配置就是規定各連線埠在共享同一頻寬時的優先權及所占用頻寬的額度。
（5）對每個客戶獨立運行生成樹協定。
優勢
（1）現階段大量用戶的需求還是固定頻寬專線，主要是2Mbit/s、10/100Mbit/s、34Mbit/s、155M bit/s。對於這些專線業務，大致可以劃分為固定頻寬業務和可變頻寬業務。對於固定頻寬業務，MSTP設備從SDH那裡集成了優秀的承載、調度能力，對於可變頻寬業務，可以直接在MSTP設備上提供端到端透明傳輸通道，充分保證服務質量，可以充分利用MSTP的二層交換和統計復用功能共享頻寬，節約成本，同時使用其中的VLAN劃分功能隔離數據，用不同的業務質量等級（Qos）來保障重點用戶的服務質量。
（2）在城域匯聚層，實現企業網路邊緣節點到中心節點的業務匯聚，具有節點多、連線埠種類多、用戶連線分散和較多連線埠數量等特點。採用MSTP組網, 可以實現IP 路由設備10M/100M/1000M POS和2M/FR業務的匯聚或直接接入，支持業務匯聚調度，綜合承載，具有良好的生存性。根據不同的網路容量需求，可以選擇不同速率等級的MSTP設備。
套用
MSTPMSTP使傳輸網絡由配套網路發展為具有獨立運營價值的頻寬運營網路，利用自身成熟的技術優勢提供質高價廉的頻寬資源，滿足城域頻寬需求。由於自身多業務的特性，利用B-ADM 設備構建的城域傳輸網可以根據用戶的要求提供種類豐富的頻寬服務內容，MSTP技術體制下的B-ADM設備在網路調度、設備等一些方面融入運營理念、智慧型特性，實現業務的方便、快捷的建立，從而進一步保證頻寬運營的可實施性，滿足市場對於城域傳輸網路的需求。
要求
網路實現
“MSTP專線”業務的組網模型是MSTP設備放在接入端接入業務，下行和客戶端設備相連，上行和本地網SDH設備相連。中間採用已有的傳送網（其他網路暫不考慮）作為該業務的承載網，兩端的MSTP設備根據各本地網實際情況，可採用（或升級）現網MSTP設備，也可新購MSTP設備。
MSTP
MSTP（2）對客戶設備的配置要求
當開通點到多點乙太網專線業務時，若分支節點客戶設備需要為業務設定VLAN ID，則需告知運營商並協商VLAN ID，以保證各分支節點具有不同的VLAN ID供匯聚節點識別。
開通點到點乙太網專線業務時，對客戶設備配置不作要求。
設備互通
MSTP設備由省公司自行選型、採購和管理維護，必須具有互通功能。
業務承載網
“MSTP專線”業務只需要在網路的接入層配置MSTP設備，網路內部可利用已有的SDH傳送網資源。由於MSTP對乙太網業務的支持是通過GFP、虛級聯和LCAS等技術來實現的，而這些技術都需要用SDH的通道開銷位元組來傳送控制信息。因此必須保證SDH通道開銷位元組的透明傳送，即要求“MSTP專線”業務不能有2M電路的上下和轉接，而需要採用STM－N接口進行網路連線。
MSTP
MSTP業務支持
MSTP(Multi-service Transport Platform)即多業務傳輸平台，它是一種城域傳輸網技術，將SDH傳輸技術、乙太網、ATM、POS等多種技術進行有機融合，以SDH技術為基礎，將多種業務進行匯聚並進行有效適配，實現多業務的綜合接入和傳送，實現SDH從純傳送網轉變為傳送網和業務網一體化的多業務平台。從傳輸網路現狀來看，大部分的城域傳輸網路仍以SDH設備為主，基於技術成熟性、可靠性和成本等方面綜合考慮，以SDH為基礎的MSTP技術在城域網套用領域扮演著十分重要的角色。隨著近年來數據、寬頻等IP業務的迅猛增長，MSTP技術的發展主要體現在對乙太網業務的支持上，乙太網新業務的要求推動著MSTP技術的發展。
承載
MSTP承載和傳送乙太網業務的機理
在MSTP技術的發展演進過程中，針對業務的套用情況，乙太網業務在MSTP上的承載和傳送目前大致存在以下幾種方式：
(1)乙太網業務的透傳方式，這是目前套用較廣的一種方式，也是MSTP初期在SDH設備上為了實現對乙太網業務的透明傳送而採取的方式。這種方式只是為了實現乙太網業務的透明傳送，利用某種協定(PPP/LAPS/GFP)將非交換型的乙太網業務的幀信號直接進行封裝，然後利用PPPOVERSDH、反向復用(將高速數據流分散在多個低速VC中傳送以提高傳輸效率，如採用5*VCl2級聯來傳送10MB/S乙太網業務)等技術實現兩點之間的網路互聯。由於各廠商將乙太網業務映射進VC的方法不同，採用的協定各異，乙太網業務經過透明傳送後，必須在同廠商的設備上進行終結。
(2)對乙太網業務進行第二層交換處理後再進行封裝，然後映射到SDH的VC中再送入線路側進行傳送，這樣更好的適應了數據業務動態變化的特點。這種方式將第二層乙太網幀(MAC幀)交換集成到SDH設備的支路卡上，二層交換機通過學習連線在網上設備的MAC地址，並根據目的地的MAC地址將幀信號交換到正確的連線埠。因此MSTP設備可以對乙太網業務進行如下處理：①mstp可以對分散在各個地點的多個低速率的乙太網業務進行匯聚處理，將其傳送到特定地點的單個或多個高速乙太網接口上。②可以實現乙太網業務的統計復用，線上路側有效利用頻寬。MSTP可以將多個乙太網接口的乙太網業務劃分到一個高速頻寬的管道中，這樣單一的線路側信道就可以由多個用戶使用，既可以保證乙太網業務突發時的峰值流量，又能夠保證頻寬(乙太網業務很多時段並沒有業務傳送)的有效利用。如5個快速乙太網接口可以在MSTP上共享一個155MB/S的傳輸頻寬，降低運行成本。③可以有效的利用多種方法對不同用戶的業務進行隔離，保證用戶數據的安全性。一種是對用戶的乙太網業務開通專用的通道，既將業務映射入單獨的VC中，這樣就在物理層實現了對用戶的業務有效隔離。另外，對用戶的乙太網業務使用VLAN標籤，利用802.1Q的標準，通過劃分VLAN來將用戶的業務進行隔離；在必要時還可以在802.1Q的標記上再打標記的方法對用戶的業務進行隔離。
(3)有些MSTP設備具有3層交換機和SDH網元相結合，是第二層交換方案的擴展。這種方式下用戶的業務信號是根據IP位址而不是MAC地址來送到正確的連線埠或者SDH線路側信道；它具有二層交換方式同樣的優點，而且可以有效的隔離MAC定址帶來的廣播包。但是第三層交換屬於業務層面，並且由於技術、成本以及網路維護等因素，在MSTP設備中較少使用這種方式。
(4)將RPR(彈性分組環)的處理機制和功能引入MSTP。RPR是一種新的MAC層協定，用乙太網技術為核心，是為最佳化數據包的傳輸而提出的，它不僅有效地支持環形拓撲結構、在光纖斷開或連線失敗時可實現快速恢復，而且使用空間重用機制來提供有效的頻寬共享功能，具備數據傳輸的高效、簡單和低成本等典型乙太網特性，目前正由IEEE802.17工作組對其進行標準化。可在MSTP的SDH層上抽取部分時隙採用GFP協定進行RPR到SDH幀結構的映射，構建RPR邏輯環，通過RPR板卡上的快速乙太網接口和千兆乙太網接口接入業務。
MSTP承載和傳送乙太網業務的關鍵技術
(1)封裝協定：
MSTP在承載和傳送乙太網業務時首先要對乙太網信號以某種協定進行封裝，封裝協定可以有很多方式，最常用的有PPP、LAPS、GFP以及一些設備廠商的專有封裝機制。PPP協定為點到點協定，它要利用HDLC(高速數據鏈路控制)協定來組幀，分組/包組成的HDLC幀利用位元組同步方式映射入SDH的VC中；它在POS(PACKETOVERSDH)系統中用來承載IP數據，在ETHERNETOVER SDH系統中用來承載以太幀。LAPS為鏈路接入協定，是由武漢郵科院余少華博士提出的，它被ITU-T接納成為標準X.86，這種方式特別用於SDH鏈路承載以太幀，它與HDLC十分相似。GFP為通用幀協定，是在ITU-TG.704標準中定義的一種鏈路層標準，這種方式可以承載所有的數據業務，是一種可以透明地將各種數據信號封裝進現有網路的開放的通用的標準信號適配映射技術，它可以替代眾多不同的映射方法，有利於各廠商設備之間的互聯互通。GFP採用不同的業務數據封裝方法對不同的業務數據進行封裝，包括幀映射(GFP-F)和透明傳輸(GFP-T)兩種模式，GFP-F封裝方式可以將業務信號幀完全地映射進一個可變長度的GFP幀，對封裝數據不做任何改動，支持包顆粒級別的速率適配和復用，這種方式是在收到一個完整的數據幀後再處理，需要有快取和媒體接入控制，因此最適合於乙太網業務等可變長度的分組數據GFP-T採用透明映射的方式及時處理而不必等待整個幀的到達，適合處理實時業務以及固定幀長的塊狀編碼信號格式的業務。
(2)虛級聯：
MSTP設備支持乙太網業務在網路中的頻寬可配置，這是通過VC級聯的方式來實現的，也就是利用多個VC容器組成一個更大的容器。SDH中VC的級聯分為連續級聯和虛級聯兩種。連續級聯就是用來承載乙太網業務的各個VC在SDH的幀結構中是連續的，公用相同的開銷。如果用來承載乙太網業務的各個VC在SDH的幀結構中是獨立的，其位置可以靈活處理，那么這種情況稱為虛級聯。通過虛級聯技術可以實現對乙太網業務頻寬和SDH虛容器之間的速率適配，可以將VC-12到VC-4等不同速率的小容器進行組合利用，能夠做到很小顆粒的頻寬調節，實現了有效的提供合適大小的信道給乙太網業務，實現了頻寬的動態調整，它比連續級聯更好地利用SDH的鏈路頻寬，提高了傳送效率，避免了頻寬的浪費。虛級聯的實現最重要的是參與虛級聯的VC容器序列號的傳送，以保證收端能夠將業務信號的VC重新進行排序重組。
(3)鏈路容量調整機制(LCAS)
在ITU-TG.7042標準中定義了LCAS是一種可以在不中斷業務的情況下動態調整虛級聯個數的功能，它可以靈活地改變虛級聯信號的頻寬以自動適應業務流量的變化，特別適用於乙太網業務頻寬動態變化的要求，它和虛級聯是衡量MSTP帶竟是否有效利用的重要指標。LCAS利用SDH預留的開銷位元組來傳遞控制信息，控制信息包括固定、增加、正常、VC結束、空閒和不使用六種；通過控制信息的傳送來動態的調整VC的個數，適應乙太網業務頻寬的需求。LCAS可以將有效淨負荷自動映射到可用的VC上，避免了複雜的人工電路交叉連線配置，提高了頻寬指配速度，對業務無損傷，而且在系統出現故障時，可以自動動態調整系統頻寬，無須人工介入，在一個或幾個VC通路出現故障時，數據傳輸也能夠保持正常。因此，LCAS為MSTP提供了端到端的動態頻寬調整機制，可以在保證QOS的前提下顯著提高網路利用率。
MSTP承載和傳送乙太網業務的性能分析
在MSTP的透明傳送乙太網業務功能中，MSTP利用TDM的機制，將SDH中的VC指配給乙太網連線埠，獨享SDH提供的線路頻寬，具有很好的頻寬保證功能和安全隔離保證功能，適合有較高QOS的乙太網租線業務和核心層套用；但是這種方式基於固定時隙結構不具備動態頻寬分配特性。業務顆粒受限於VC，一般最小為2MB/S，無法實現流量控制、多個乙太網業務的統計復用和頻寬共享，用來傳輸乙太網業務難以適應突發性與速率可變性的特點，業務頻寬利用率較低，缺乏靈活性。實際套用中，在實際通道頻寬是一個VC-12所承載和傳送的10M乙太網業務中，它的實際吞吐量不超過E1；在沒有達到E1頻寬極限時，採用大幀，通道沒有幀丟失，對於小幀，在沒有達到頻寬極限時，由於數據包短造成封裝效率低，網元的幀處理軟體無法跟上數量較多的小幀，就會產生幀丟失，當超過頻寬極限時，業務將產生大量幀丟失；當採用大幀達到頻寬容限時，業務傳輸時延將突然變大。
對於使用二層交換進行乙太網業務接入和匯聚的方式可以實現數據傳送的統計復用、頻寬共享、連線埠匯聚，通過VLAN方式來實現用戶隔離和速率控制，目前大多數MSTP產品都支持二層交換方式。乙太網業務在每個業務節點進行封裝、解封裝，並進行二層交換，使得各個業務節點可以共享共同的傳輸通道，節約了局端乙太網的接口；乙太網板卡在連線埠上通過對不同的802.P值的業務流量映射到不同的佇列進行處理，實現優先權策略；可以基於連線埠或者VLAN設定速率限制(如最小和最大頻寬)，使得系統有了一定的頻寬控制機制，對富餘的頻寬通過競爭接入。然而在乙太網的業務保護方面，依賴於STP協定(生成樹協定)來進行故障恢復，可能花費數十秒時間，遠遠大於SDH50ms的自愈保護時間，倒換速率比較慢。而且，二層交換對同一等級業務競爭頻寬缺乏完善的公平算法，使得在網路擁塞時尤其是在以太環網運用時難以保證用戶的頻寬。
通過內嵌RPR模組來實現以太環網已經為眾多設備製造商所接受。RPP提供MAC層與物理層之間的介質無關接口，構架在MSTP上實現乙太網業務的頻寬公平分配、業務優先權處理以及提高頻寬利用率。RPR通過限制乙太網業務數據流僅能夠在源和目標之間進行雙向流動來實現空間重用機制，目標節點將傳送給它的數據包從環上剝落，從而釋放了環上其餘部分的頻寬給其他數據包使用，這樣提高了頻寬的利用率通過動態的利用統計復用的方法來保證各個節點的頻寬訪問的公平性，環上的每一個節點都執行一種算法，使得每個節點得到平等的頻寬分額，防止因某一節點的業務流量過大引起環上其他業務的堵塞。RPR具有自動拓撲發現能力，採用一種類似OSPF算法交換拓撲識別信令，自動識別任何二層拓撲的變化，增強了環路的自愈能力。同時RPR還能夠針對乙太網業務提供電信級的小於50ms的快速自愈能力，保護由於節點失效或鏈路失效產生的故障。
MSTP承載和傳送乙太網業務的發展趨勢
從當前乙太網業務來看，數據包長度不斷下降，小幀比例越來越高，而數據包越短，MSTP處理小幀的封裝效率越低，系統處理數據的負荷越重，因此要解決MSTP設備處理小幀的能力。同時MSTP在支持傳統乙太網業務的基礎上，還將支持數據網路的新技術標準，如GMPLS信令等。
MSTP技術仍在不斷的發展之中，今後的發展將進入智慧型化服務發展階段，引入自動交換光網路(ASON)功能，利用獨立的ASON控制平面來實施自動連線管理，快速回響業務的需求，提供業務的自動配置、網路拓撲的自動發現、頻寬動態分配等更為智慧型化的策略，大大增強MSTP自身的靈活有效支持數據業務的能力。
綜上所述，由於MSTP廣泛套用於城域傳輸網絡，激發了城域傳輸網路的活力，帶給運營商更大的利益空間。各大設備供應商也在不斷地針對MSTP進行研究與開發，MSTP的內涵也在逐步得到豐富。相信MSTP的發展依然存在巨大的空間，本身技術的能量也同樣具有巨大的潛力等待挖掘。MSTP將在城域建設中起到決定性的作用，成為網路建設的首選方案。
協定
綜述
MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）
MST（Multiple Spanning Tree，多生成樹）
MSTI（Multiple Spanning Tree Instance，多生成樹實例）
多生成樹（MST）是把IEEE802.1w 的快速生成樹（RST）算法擴展而得到的，多生成樹協定定義文檔時IEEE802.1S。
多生成樹提出了域的概念，在域的內部可以生成多個生成樹實例，並將VLAN關聯到相應的實例中，每個VLAN只能關聯到一個實例中。這樣在域內部每個生成樹實例就形成一個邏輯上的樹拓撲結構，在域與域之間由CIST實例將各個域連成一個大的生成樹。各個VLAN內的數據在不同的生成樹實例內進行轉發，這樣就提供了負載均衡功能。
具有相同的MST配置信息，並且具有完全一致的VLAN-實例映射關係同時運行MSTP協定的橋組成一個域。每個域的內部有一個主實例，成為IST(Internal Spanning Tree)，域和域之間有CST（Common Spanning Tree）連線，這樣整個網路拓撲就有CST和IST功能組成了一個樹形拓撲，這個樹就是CIST(Common and Internal Spanning Tree)。
MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多生成樹協定）
將環路網路修剪成為一個無環的樹型網路，避免報文在環路網路中的增生和無限循環，同時還提供了數據轉發的多個冗餘路徑，在數據轉發過程中實現VLAN 數據的負載均衡。MSTP 兼容STP 和RSTP，並且可以彌補STP 和RSTP 的缺陷。它既可以快速收斂，也能使不同VLAN 的流量沿各自的路徑分發，從而為冗餘鏈路提供了更好的負載分擔機制。
特點
z MSTP設定VLAN映射表（即VLAN和生成樹的對應關係表），把VLAN和生成樹聯繫起來；通過增加“實例”（將多個VLAN整合到一個集合中）這個概念，將多個VLAN捆綁到一個實例中，以節省通信開銷和資源占用率。
z MSTP把一個交換網路劃分成多個域，每個域內形成多棵生成樹，生成樹之間彼此獨立。
z MSTP將環路網路修剪成為一個無環的樹型網路，在數據轉發過程中實現VLAN數據的負載分擔。
z MSTP兼容STP和RSTP
配置（cisco交換機）
【實驗名稱】
配置 MSTP。
配置 MSTP。
【實驗目的】
在接入層和分布層交換機上配置 MSTP 並進行驗證。
在接入層和分布層交換機上配置 MSTP 並進行驗證。
【背景描述】
某企業網路管理員認識到，傳統的生成樹協定(STP)是基於整個交換網路產生一個樹形拓撲 結構，所有的 VLANs 都共享一個生成樹，這種結構不能進行網路流量的負載均衡，使得有些 交換設備比較繁忙，而另一些交換設備又很空閒，為了克服這個問題，他決定採用基於 VLAN 的多生成樹協定 MSTP，現要在交換機上做適當配置來完成這一任務。 本實驗採用 4 台交換機設備，PC1 和 PC3 在 VLAN10 中，IP 地址分別為 172.16.1.10/24 和 172.16.1.30/24，PC2 在 VLAN 20 中，PC4 在 VLAN 40 中。 【需求分析】
利用 MSTP 除了可以實現網路中的冗餘鏈路外，還能夠在實現網路冗餘和可靠性的同時實 現負載均衡（分擔）。
某企業網路管理員認識到，傳統的生成樹協定(STP)是基於整個交換網路產生一個樹形拓撲 結構，所有的 VLANs 都共享一個生成樹，這種結構不能進行網路流量的負載均衡，使得有些 交換設備比較繁忙，而另一些交換設備又很空閒，為了克服這個問題，他決定採用基於 VLAN 的多生成樹協定 MSTP，現要在交換機上做適當配置來完成這一任務。 本實驗採用 4 台交換機設備，PC1 和 PC3 在 VLAN10 中，IP 地址分別為 172.16.1.10/24 和 172.16.1.30/24，PC2 在 VLAN 20 中，PC4 在 VLAN 40 中。 【需求分析】
利用 MSTP 除了可以實現網路中的冗餘鏈路外，還能夠在實現網路冗餘和可靠性的同時實 現負載均衡（分擔）。
【實驗拓撲】
實驗的拓撲圖，如圖 5-1 所示。
拓撲圖
實驗的拓撲圖，如圖 5-1 所示。
拓撲圖【實驗設備】
二層交換機 2台 三層交換機 2台 【預備知識】
交換機基本配置、MSTP 技術原理。
【實驗原理】
MSTP 技術可以認為是 STP 和 RSTP 技術升級版本，除了保留低級版本的特性外，MSTP 考慮到網路中 VLAN 技術的使用，引入了實例和域的概念。實例為 VLAN 的組合，這樣可以 針對一個或多個 VLAN 進行生成樹運算，從而不會阻斷網路中應保留的鏈路，同時也可以讓各 實例的數據經由不同路徑得以轉發，實現網路中的負載分擔。
二層交換機 2台 三層交換機 2台 【預備知識】
交換機基本配置、MSTP 技術原理。
【實驗原理】
MSTP 技術可以認為是 STP 和 RSTP 技術升級版本，除了保留低級版本的特性外，MSTP 考慮到網路中 VLAN 技術的使用，引入了實例和域的概念。實例為 VLAN 的組合，這樣可以 針對一個或多個 VLAN 進行生成樹運算，從而不會阻斷網路中應保留的鏈路，同時也可以讓各 實例的數據經由不同路徑得以轉發，實現網路中的負載分擔。
【實驗步驟】
步驟 1 在交換機 Switch-A 上劃分 VLAN 並配置 Trunk。
步驟 1 在交換機 Switch-A 上劃分 VLAN 並配置 Trunk。
Switch-A(config)#spanning-tree
Switch-A(config)#spanning-tree mode mstp ！配置生成樹模式為MSTP
Switch-A(config)#vlan 10
Switch-A(config-vlan)#vlan 20
Switch-A(config-vlan)#exit
Switch-A(config)#interface fastethernet 0/1
Switch-A(config-if)#switchport access vlan 10
Switch-A(config-if)#exit
Switch-A(config)#interface fastethernet 0/2
Switch-A(config-if)#switchport access vlan 20
Switch-A(config-if)#exit
Switch-A(config)#interface fastethernet 0/23
Switch-A(config-if)#switchport mode trunk
Switch-A(config-if)#exit
Switch-A(config)#interface fastethernet 0/24
Switch-A(config-if)#switchport mode trunk
Switch-A(config-if)#exit
步驟 2
在交換機 Switch-B 上劃分 VLAN 配置 Trunk。
Switch-B(config)#spanning-tree
Switch-B (config)#spanning-tree mode mstp ！配置生成樹模式為 MSTP
Switch-B(config)#vlan 10
Switch-B(config-vlan)#vlan 40
Switch-B(config-vlan)#exit
Switch-B(config)#interface fastethernet 0/1
Switch-B(config-if)#switchport access vlan 10
Switch-B(config-if)#exit
Switch-B(config)#interface fastethernet 0/2
Switch-B(config-if)#switchport access vlan 40
Switch-B(config-if)#exit
Switch-B(config)#interface fastethernet 0/23
Switch-B(config-if)#switchport mode trunk
Switch-B(config-if)#switchport mode trunk
Switch-B(config-if)#exit
Switch-B(config)#interface fastethernet 0/24
Switch-B(config-if)#switchport mode trunk
Switch-B(config-if)#exit
步驟 3
在交換機 Switch-C 上劃分 VLAN 配置
Trunk Switch-C(config)#spanning-tree
Switch-C (config)#spanning-tree mode mstp
Switch-C(config)#vlan 10
Switch-C(config-vlan)#vlan 20
Switch-C(config-vlan)#vlan 40
Switch-C(config-vlan)#exit
Switch-C(config)#interface fastethernet 0/1
Switch-C(config-if)#switchport mode trunk
Switch-C(config-if)#exit
Switch-C(config)#interface fastethernet 0/23
Switch-C(config-if)#switchport mode trunk
Switch-C(config-if)#exit
Switch-C(config)#interface fastethernet 0/24
Switch-C(config-if)#switchport mode trunk
Switch-C(config-if)#exit
步驟 4
在交換機 Switch-D 上劃分 VLAN 配置 Trunk。
Switch-D(config)#spanning-tree
Switch-D (config)#spanning-tree mode mstp
Switch-D(config)#vlan 10
Switch-D(config-vlan)#vlan 20
Switch-D(config-vlan)#vlan 40
Switch-D(config-vlan)#exit
Switch-D(config)#interface fastethernet 0/1
Switch-D(config-if)#switchport mode trunk
Switch-D(config-if)#exit
Switch-D(config)#interface fastethernet 0/23
Switch-D(config-if)#switchport mode trunk
Switch-D(config-if)#exit
Switch-D(config)#interface fastethernet 0/24
Switch-D(config-if)#switchport mode trunk
Switch-D(config-if)#exit
步驟 5
在交換機 Switch-A 上配置 MSTP。
Switch-A(config)#spanning-treemst configuration ！進入 MSTP 配置模式
Switch-A(config-mst)#instance 1 vlan 10,20 ！配置 instance 1（實例 1）並關聯 Vlan 10 和 20
Switch-A(config-mst)#name region1 ！配置域名稱
Switch-A(config-mst)#revision 1 ！配置修訂號
驗證測試：驗證 MSTP 配置。
Switch-A#show spanning-tree mst configuration
步驟 6
在交換機 Switch-B 上配置 MSTP。
Switch-B(config)#spanning-treemst configuration ！進入 MSTP 配置模式
Switch-B(config-mst)#instance 2 vlan 10,40 ！配置實例 2 並關聯 Vlan 10 和 40
Switch-B(config-mst)#name region2 ！配置域名稱
Switch-B(config-mst)#revision 2 ！配置修訂號 驗證測試：驗證 MSTP 配置
Switch-B#show spanning-tree mst configuration
步驟 7
在交換機 Switch-C 上配置 MSTP。
Switch-C (config)#spanning-tree mst 1 priority 4096 ！配置交換機 Switch-C 在 instance 1 中的優先權為 4096，使其成為 instance 1 中的根 Switch-C (config)#spanning-treemst configuration ！進入 MSTP 配置模式
Switch-C (config-mst)#instance 1 vlan 10,20 ！配置實例 1 並關聯 Vlan 10 和 20
Switch-C (config-mst)#instance 1 vlan 10,20 ！配置實例 1 並關聯 Vlan 10 和 20
Switch-C (config-mst)#name region1 ！配置域名為 region1
Switch-C (config-mst)#revision 1 ！配置修訂號
驗證測試：驗證 MSTP 配置。
Switch-C#show spanning-tree mst configuration
步驟 8
在交換機 Switch-D 上配置 MSTP。
Switch-D(config)#spanning-tree mst 2 priority 4096 ！配置交換機 Switch-D 在 instance 2 中的優先權為 4096，使其在 instance2 中成為根
Switch-D(config)#spanning-treemst configuration ！進入 MSTP 配置模式
Switch-D(config-mst)#instance 1 vlan 10,20 ！配置實例 1並關聯 Vlan 10 和 20
Switch-D(config-mst)#name region1！配置域名為region1
Switch-D(config-mst)#revision 1 ！配置修訂號
Switch-D(config-mst)#instance 2 vlan 10,40 ！配置實例 2並關聯 Vlan 10 和 40
Switch-D(config-mst)#name region2！配置域名為region2
Switch-D(config-mst)#revision 2 ！配置修訂號
驗證測試：驗證 MSTP 配置
Switch-D#show spanning-tree mst configuration
步驟 9 查看交換機 MSTP 選舉結果。
Switch-C#show spanning-tree mst 1 MST 1 vlans mapped : 1,10 BridgeAddr : 00d0.f8ff.4e3f Priority : 4096 TimeSinceTopologyChange : 0d:7h:21m:17s TopologyChanges : 0 DesignatedRoot : 100100D0F8FF4E3F ！Switch-C 是 instance 1 的生成樹的根
Switch-C#show spanning-tree mst 1 MST 1 vlans mapped : 1,10 BridgeAddr : 00d0.f8ff.4e3f Priority : 4096 TimeSinceTopologyChange : 0d:7h:21m:17s TopologyChanges : 0 DesignatedRoot : 100100D0F8FF4E3F ！Switch-C 是 instance 1 的生成樹的根
RootCost : 0 RootPort : 0 從上述 show 命令輸出結果可以看出交換機 Switch-C 為實例 1 中的根交換機。
Switch-D#show spanning-tree mst 2
MST 2 vlans mapped : 20,40 BridgeAddr : 00d0.f8ff.4662 31m:0s TopologyChanges : 0 DesignatedRoot : 100200D0F8FF4662 ！Switch-D 是 instance 2 的生成樹的根
RootCost : 0 RootPort : 0 從上述 show 命令輸出結果可以看出交換機 Switch-D 為實例 2 中的根交換機。 Switch-A#show spanning-tree mst 1
MST 1 vlans mapped : 1,10 BridgeAddr : 00d0.f8fe.1e49 Priority : 32768 TimeSinceTopologyChange : 7d:3h:19m:31s TopologyChanges : 0 DesignatedRoot : 100100D0F8FF4E3F ！實例 1 的生成樹的根交換機是 Switch-C RootCost : 200000 RootPort : Fa0/23
從上述 show 命令輸出結果可以看出，在實例 1 中，交換機 Switch-A 的連線埠 F0/23 連線埠為 根連線埠，因此 VLAN1 和 VLAN10 的數據經連線埠 F0/23 轉發。
Switch-A#show spanning-tree mst 2
MST 2 vlans mapped : 20,40 BridgeAddr : 00d0.f8fe.1e49 Priority : 32768 TimeSinceTopologyChange : 7d:3h:19m:31s TopologyChanges : 0 DesignatedRoot : 100200D0F8FF4662 ！實例 2 的生成樹的根交換機是 Switch-D
RootCost : 200000 RootPort : Fa0/24 從上述 show 命令輸出結果可以看出，在實例 2 中，交換機 Switch-A 的連線埠 F0/24 連線埠為 根連線埠，因此 VLAN20 和 VLAN40 的數據包經連線埠 F0/24 轉發。
RootCost : 200000 RootPort : Fa0/24 從上述 show 命令輸出結果可以看出，在實例 2 中，交換機 Switch-A 的連線埠 F0/24 連線埠為 根連線埠，因此 VLAN20 和 VLAN40 的數據包經連線埠 F0/24 轉發。
【注意事項】
對規模很大的交換網路可以劃分多個域（region），在每個域裡可以創建多個 instance（實例）。
對規模很大的交換網路可以劃分多個域（region），在每個域裡可以創建多個 instance（實例）。
劃分在同一個域裡的各台交換機須配置相同的域名（name）、相同的修訂號（revision number）、相同的 instance-vlan 對應表。 交換機可以支持 65 個 MSTP instance，其中實例 0 是預設實例，是強制存在的，其他 實例 可以創建和刪除。 將整個 spanning-tree 恢復為預設狀態用命令 spanning-tree reset。
【參考配置】
Switch-A#show running-config Building configuration... Current configuration : 583 bytes ! hostname Switch-A ! spanning-tree spanning-tree mst configuration instance 1 vlan 1,10 instance 2 vlan 20,40 name region1 revision 1 ! interface fastEthernet 0/1 switchport access vlan 10 ! interface fastEthernet 0/2 switchport access vlan 20 ! interface fastEthernet 0/23 switchport mode trunk ! interface fastEthernet 0/24 switchport mode trunk ! end
Switch-B#show running-config Building configuration...
Current configuration : 583 bytes ! ! hostname Switch-B ! spanning-tree spanning-tree mst configuration instance 1 vlan 1,10 instance 2 vlan 20,40 name region1 revision 1 ! interface fastEthernet 0/1 switchport access vlan 10 ! interface fastEthernet 0/2 switchport access vlan 40 ! interface fastEthernet 0/23 switchport mode trunk ! interface fastEthernet 0/24 switchport mode trunk ! end
Switch-C#show running-config Building configuration... Current configuration : 546 bytes ! ! hostname Switch-C ! spanning-tree spanning-tree mst configuration instance 1 vlan 1,10 instance 2 vlan 20,40 name region1 revision 1 ! spanning-tree mst 1 priority 4096 interface FastEthernet 0/1
Switch-A#show running-config Building configuration... Current configuration : 583 bytes ! hostname Switch-A ! spanning-tree spanning-tree mst configuration instance 1 vlan 1,10 instance 2 vlan 20,40 name region1 revision 1 ! interface fastEthernet 0/1 switchport access vlan 10 ! interface fastEthernet 0/2 switchport access vlan 20 ! interface fastEthernet 0/23 switchport mode trunk ! interface fastEthernet 0/24 switchport mode trunk ! end
Switch-B#show running-config Building configuration...
Current configuration : 583 bytes ! ! hostname Switch-B ! spanning-tree spanning-tree mst configuration instance 1 vlan 1,10 instance 2 vlan 20,40 name region1 revision 1 ! interface fastEthernet 0/1 switchport access vlan 10 ! interface fastEthernet 0/2 switchport access vlan 40 ! interface fastEthernet 0/23 switchport mode trunk ! interface fastEthernet 0/24 switchport mode trunk ! end
Switch-C#show running-config Building configuration... Current configuration : 546 bytes ! ! hostname Switch-C ! spanning-tree spanning-tree mst configuration instance 1 vlan 1,10 instance 2 vlan 20,40 name region1 revision 1 ! spanning-tree mst 1 priority 4096 interface FastEthernet 0/1
switchport mode trunk ! interface FastEthernet 0/23 switchport mode trunk ! interface FastEthernet 0/24 switchport mode trunk ! end
Switch-D#show running-config Building configuration... Current configuration : 546 bytes ! hostname Switch-D ! spanning-tree spanning-tree mst configuration instance 1 vlan 1,10 instance 2 vlan 20,40 name region1 revision 1 ! spanning-tree mst 2 priority 4096 interface FastEthernet 0/1
Switch-D#show running-config Building configuration... Current configuration : 546 bytes ! hostname Switch-D ! spanning-tree spanning-tree mst configuration instance 1 vlan 1,10 instance 2 vlan 20,40 name region1 revision 1 ! spanning-tree mst 2 priority 4096 interface FastEthernet 0/1
switchport mode trunk ! interface FastEthernet 0/23
switchport mode trunk !
interface FastEthernet 0/24
switchport mode trunk ! end
MSTP的資費情況
如圖所示：
產口名稱 | 頻寬 | 原價（元/月） | 優惠價 | 月付（元/月） | 年付（元/月） | MSTP專網 |
區內 | ||||||
2M | 4000 | 4000 | 2000 | 0 | ||
4M | 8000 | 8000 | 4000 | 0 | ||
8M | 10000 | 10000 | 5000 | 0 | ||
100M | 36000 | 36000 | 18000 | 0 | ||
155M | 48000 | 48000 | 24000 | 0 | ||
622M | 140000 | 140000 | 70000 | 0 | ||
區間 | ||||||
2M | 6000 | 6000 | 3000 | 0 | ||
4M | 10000 | 10000 | 5000 | 0 | ||
8M | 16000 | 16000 | 8000 | 0 | ||
100M | 72000 | 72000 | 36000 | 0 | ||
155M | 96000 | 96000 | 48000 | 0 | ||
622M | 280000 | 280000 | 140000 | 0 |
