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mstp详解和配置
作者：小蓝xlanll | 2024-04-15 13:20:09
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mstp
mstp详解和配置
rstp解决了stp的各种问题，比如初始化慢，直连故障要等30s，非直连要等50s，拓扑变化处理机制复杂等等
rstp详解可以看这篇博客：rstp快速生成树详解
mstp是为了解决他们共有的问题：所有的vlan在一棵生成树中，会导致链路资源的浪费，因为被阻塞的链路一直都是空闲状态，流量多时还可能造成拥塞，无法实现vlan的负载均衡
还会导致二层次优路径，部分vlan不通等情况
mstp是一种无环，多棵生成树，既可以解决广播风暴，又可以实现vlan间负载均衡，不同vlan的流量不同路径转发
原理
和rstp选举过程是一样的，端口状态和端口角色也是，不同的是mstp的架构，mstp可以包含多个域，一个域可以包含多个实例
域：是由交换机和他们之间的网段构成
实例：是将vlan包含在其中（一个实例可以包含多个vlan），形成映射关系，
个人理解可以将一个实例当作一棵生成树来看
注：同一个域里的域名要一样，域的级别也要相同
Format selector :0
Region name :lala #域名
Revision level :1 #级别
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实验环境
初始配置：
sw3: vlan ba 10 20 int g0/0/1 port l tr port tr all vlan 10 20 int g0/0/2 port l tr port tr all vlan 10 20 int g0/0/3 port l ac port de vlan 10 int g0/0/4 port l ac port de vlan 20 ---------------------------------------------------------------------- sw4: vlan ba 10 20 int g0/0/1 port l tr port tr all vlan 10 20 int g0/0/2 port l tr port tr all vlan 10 20 int g0/0/3 port l ac port de vlan 10 int g0/0/4 port l ac port de vlan 20 ---------------------------------------------------------------------- sw1: vlan ba 10 20 100 int g0/0/1 port l tr port tr all vlan 10 20 int g0/0/2 port l tr port tr all vlan 10 20 int g0/0/4 port l ac port de vlan 100 int vlan 100 ip add 1.1.1.1 24 int vlan 10 ip add 10.0.0.253 24 int vlan 20 ip add 20.0.0.253 24 int g0/0/3 port l tr port tr all vlan 10 20 ---------------------------------------------------------------------- sw2: vlan ba 10 20 100 int g0/0/1 port l tr port tr all vlan 10 20 int g0/0/2 port l tr port tr all vlan 10 20 int g0/0/4 port l ac port de vlan 100 int vlan 100 ip add 2.2.2.1 24 int vlan 10 ip add 10.0.0.252 24 int vlan 20 ip add 20.0.0.252 24 int g0/0/3 port l tr port tr all vlan 10 20
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配置mstp：
stp region-configuration
region-name lala
revision-level 1
instance 10 vlan 10 #创建实例10，并且和vlan10绑定
instance 20 vlan 20 #创建实例20，并且和vlan20绑定
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创建完成后，需要提交才可生效，但是在提交前需要先检查一下是否配置有误，因为提交就会立刻生效运行，如果错误再修改会导致网络震荡
[sw2-mst-region]check region-configuration
Admin configuration
Format selector :0
Region name :lala
Revision level :1
Instance VLANs Mapped
0 1 to 9, 11 to 19, 21 to 4094
10 10
20 20
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确认无误后提交：active region-configuration
这段指令需要在每台交换机上都执行一遍，否则其他交换机怎么知道实例是谁呢
查看结果：
<sw2>dis stp bri MSTID Port Role STP State Protection 0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE 0 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE 0 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE 0 GigabitEthernet0/0/4 DESI FORWARDING NONE 10 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE 10 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE 10 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE 20 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE 20 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE 20 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE [sw1-mst-region]dis stp bri MSTID Port Role STP State Protection 0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE 0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE 0 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE 0 GigabitEthernet0/0/4 DESI FORWARDING NONE 10 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE 10 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE 10 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE 20 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING NONE 20 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE 20 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING NONE
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发现MSTID有0，0是默认的实例，在没有创建别的实例前，所有vlan都属于实例0，就像端口没有绑定其他vlan时，默认都属于vlan1
这里发现不管实例10还是20，根桥都是在sw1上，sw2的0/0/2端口被阻塞，如果pc4（pc4属于实例20）想要访问路由器，明明直接从sw2上走最近，结果还要从sw1上绕，这样会导致时延较大，所以需要针对不同实例来配置根桥
sw1是实例10的根桥，sw2是实例20的根桥
配置：
[sw1]stp instance 10 root primary
[sw1]stp instance 20 root secondary
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[sw2]stp instance 10 root secondary
[sw2]stp instance 20 root primary
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交换机1，2的根桥正好是相反的，因为希望vlan10都从sw1上走，vlan20从sw2上走，做到负载均衡，如果某个链路断了，可以及时切换，不会影响用户数据
验证：
可以看到sw1实例10全是指定端口，20则有root端口，说明对于20，sw1不是根桥，反之sw2同理
[sw1]dis stp vlan 10
ProcessId InstanceId Port Role State
----------------------------------------------------------------------
0 10 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING
0 10 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING
0 10 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING
[sw2]dis stp vlan 10
ProcessId InstanceId Port Role State
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0 10 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING
0 10 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING
0 10 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING
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[sw1]dis stp vlan 20
ProcessId InstanceId Port Role State
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0 20 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING
0 20 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING
0 20 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING
[sw2]dis stp vlan 20
ProcessId InstanceId Port Role State
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0 20 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING
0 20 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING
0 20 GigabitEthernet0/0/3 DESI FORWARDING
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mstp和vrrp联动：
mstp还可以和vrrp联动，前提是根桥需要和master在一起，如果不在一起，到达网关后还要再多此一举的从0/0/3接口发送到对端
具体关于vrrp的详解可以看另一篇博客：vrrp基本原理
配置：
sw2 interface Vlanif10 ip address 10.0.0.252 255.255.255.0 vrrp vrid 10 virtual-ip 10.0.0.254 # interface Vlanif20 ip address 20.0.0.252 255.255.255.0 vrrp vrid 20 virtual-ip 20.0.0.254 vrrp vrid 20 priority 110 sw1 interface Vlanif10 ip address 10.0.0.253 255.255.255.0 vrrp vrid 10 virtual-ip 10.0.0.254 vrrp vrid 10 priority 110 # interface Vlanif20 ip address 20.0.0.253 255.255.255.0 vrrp vrid 20 virtual-ip 20.0.0.254
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验证：
[sw1-ospf-1-area-0.0.0.0]dis vrrp brief
VRID State Interface Type Virtual IP
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10 Master Vlanif10 Normal 10.0.0.254
20 Backup Vlanif20 Normal 20.0.0.254
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Total:2 Master:1 Backup:1 Non-active:0
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[sw2]dis vrrp bri
VRID State Interface Type Virtual IP
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10 Backup Vlanif10 Normal 10.0.0.254
20 Master Vlanif20 Normal 20.0.0.254
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Total:2 Master:1 Backup:1 Non-active:0
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通过路由追踪和抓包可以发现，vlan10的流量都是从sw1上走，vlan20从sw2上走，实现了vlan的负载均衡
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