■ 背景描述

局域網(wǎng)中常常為了冗余將網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃為環(huán)形拓?fù)?，環(huán)形結(jié)構(gòu)能提升可靠性，使用STP協(xié)議能破除環(huán)路，可STP協(xié)議收斂慢，且只有一顆樹，無法做VLAN間數(shù)據(jù)流量的負(fù)載均衡，帶寬浪費(fèi)，需要找到一種收斂快速且能實(shí)現(xiàn)負(fù)載分檔的方案。

MSTP協(xié)議收斂快，在同一局域網(wǎng)拓?fù)渲锌梢杂卸囝w生成樹，能實(shí)現(xiàn)不同VLAN的選路，且能做流量的負(fù)載均衡，MSTP 兼容 STP和 RSTP，既可以快速收斂，又能提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的冗余路徑，接下來用MSTP協(xié)議搭建交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

■ 相關(guān)知識(shí)

1、MSTP使用的背景

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示，交換機(jī)啟用STP協(xié)議工作，交換機(jī)之間的端口A為阻塞端口，由端口B轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，當(dāng)交換機(jī)連接有多個(gè)VLAN的時(shí)候，數(shù)據(jù)也都是在B端口轉(zhuǎn)發(fā)，A端口閑置，只有在鏈路故障時(shí)候A端口進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，這樣的網(wǎng)絡(luò)不能實(shí)現(xiàn)負(fù)載的均衡。

那么能不能這樣設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)呢？VLAN10的數(shù)據(jù)經(jīng)過交換機(jī)時(shí)，端口A阻塞，流量由B端口轉(zhuǎn)發(fā)，而VLAN20的數(shù)據(jù)經(jīng)過交換機(jī)時(shí)，端口B阻塞，流量由A端口轉(zhuǎn)發(fā)，這樣可實(shí)現(xiàn)流量的分擔(dān)，MSTP就是這樣工作的。

圖1 交換機(jī)在STP協(xié)議下工作（多VLAN）

2、MSTP的工作原理

MSTP 把一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)域，每個(gè)域內(nèi)形成多棵生成樹，生成樹之間彼此獨(dú)立。每棵生成樹叫做一個(gè)多生成樹實(shí)例 MSTI，每個(gè)域叫做一個(gè) MST域。MSTP幾個(gè)常用的概念如下：

MSTP：多生成樹協(xié)議（Multiple Spanning Tree Protocol）

MSTI：多生成樹實(shí)例（Multiple Spanning Tree Instance）

MST Region：MST域（ Multiple Spanning Tree Region）

在運(yùn)行MSTP協(xié)議時(shí)同一個(gè) MST 域的設(shè)備必須使用相同的域名，物理上各個(gè)交換機(jī)之間是環(huán)形連接，通過 MSTP配置命令邏輯上可以生成多個(gè)生成樹， 每棵生成樹都稱為一個(gè)MSTI， MSTI之間彼此獨(dú)立，MSTI 可以與一個(gè)或者多個(gè) VLAN 對應(yīng)，比如：

[SW1-mst-region] instance 1 vlan 10 20

實(shí)例1可與VLAN10 和VLAN20對應(yīng)，但一個(gè)VLAN只能與一個(gè)MSTI 對應(yīng)。

■任務(wù)完成步驟

1、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟?guī)劃

根據(jù)任務(wù)需求，三臺(tái)交換機(jī)搭建的環(huán)形拓?fù)淙鐖D2所示。

圖2 交換機(jī)MSTP配置拓?fù)鋱D

要求：

（1）開啟交換機(jī)的生成樹協(xié)議MSTP；

（2）將VLAN10及20映射到MSTP實(shí)例1；VLAN30及40映射到MSTP實(shí)例2，分別針對實(shí)例1及實(shí)例2進(jìn)行優(yōu)先級的配置，使得最終兩棵CIST阻塞的端口如圖所示，從而實(shí)現(xiàn)CIST的負(fù)載均衡。

（3）在交換機(jī)上查看STP配置狀態(tài)。

2、設(shè)備配置

SW1的配置如下，首先為SW1配置4個(gè)VLAN，并配置交換機(jī)的端口類型，并讓交換機(jī)通過所有VLAN，配置通過所有VLAN的命令是port trunk allow-pass vlan all或者port trunk allow-pass vlan 10 20 30 40 ；

[SW1] vlan batch 10 20 30 40

[SW1] interface GigabitEthernet0/0/24

[SW1-GigabitEthernet0/0/24] port link-type trunk

[SW1-GigabitEthernet0/0/24] port trunk allow-pass vlan all

[SW1] interface GigabitEthernet0/0/22

[SW1-GigabitEthernet0/0/22] port link-type trunk

[SW1-GigabitEthernet0/0/22] port trunk allow-pass vlan all

接下來把交換機(jī)的MSTP模式打開，使用的命令是STP mode MSTP；

[SW1] stp mode mstp

接下來進(jìn)入MSTP的配置視圖，并給MSTP的域命名，名字可以自定義；

[SW1] stp region-configuration

[SW1-mst-region] region-name huawei

接下來把VLAN10 20 映射到實(shí)例1中，VLAN30 40 映射到實(shí)例2中，并激活域讓配置生效；

[SW1-mst-region] instance 1 vlan 10 20

[SW1-mst-region] instance 2 vlan 30 40

[SW1-mst-region] active region-configuration

[SW1-mst-region] quit

接下來就是配置實(shí)例的優(yōu)先級，按照拓?fù)湟?，SW1配置為實(shí)例1CIST的主根、實(shí)例2的次根，配置實(shí)例為主根的命令是stp instance 1 priority 0或者stp instance 1 root primary，配置實(shí)例為次根的命令是stp instance 2 priority 4096或者stp instance 2 root secondary，需要注意的是優(yōu)先級為0是最高，優(yōu)先級為4096，越小越優(yōu)先，默認(rèn)優(yōu)先級是32768；

[SW1] stp instance 1 priority 0 #或stp instance 1 root primary

[SW1] stp instance 2 priority 4096#或stp instance 2 root secondary

[SW1] stp enable#激活 STP

SW2配置為實(shí)例2CIST的主根、實(shí)例1的次根，其他配置與SW1相同，SW2的置如下：

[SW2] vlan batch 10 20 30 40

[SW2] interface GigabitEthernet0/0/24

[SW2-GigabitEthernet0/0/24] port link-type trunk

[SW2-GigabitEthernet0/0/24] port trunk allow-pass vlan all

[SW2] interface GigabitEthernet0/0/23

[SW2-GigabitEthernet0/0/23] port link-type trunk

[SW2-GigabitEthernet0/0/23] port trunk allow-pass vlan all

[SW2] stp mode mstp

[SW2] stp region-configuration

[SW2-mst-region] region-name huawei #命名與SW1必須相同

[SW2-mst-region] instance 1 vlan 10 20 #與SW1的配置相反

[SW2-mst-region] instance 2 vlan 30 40

[SW2-mst-region] active region-configuration

[SW2-mst-region] quit

[SW2] stp instance 1 priority 4096

[SW2] stp instance 2 priority 0

[SW2] stp enable

交換機(jī)SW3不需要配置為主根或者次根，其他配置與SW1和SW2相同，具體的的配置如下：

[SW3] vlan batch 10 20 30 40

[SW3] interface GigabitEthernet0/0/22

[SW3-GigabitEthernet0/0/22] port link-type trunk

[SW3-GigabitEthernet0/0/22] port trunk allow-pass vlan all

[SW3] interface GigabitEthernet0/0/23

[SW3-GigabitEthernet0/0/23] port link-type trunk

[SW3-GigabitEthernet0/0/23] port trunk allow-pass vlan all

[SW3] stp mode mstp

[SW3] stp region-configuration

[SW3-mst-region] region-name huawei #命名與SW1、SW2必須相同

[SW3-mst-region] instance 1 vlan 10 20

[SW3-mst-region] instance 2 vlan 30 40

[SW3-mst-region] active region-configuration

[SW3-mst-region] quit

[SW3] stp enable

3、調(diào)試與測試

首先通過命令[SW3] display stp brief 來查看一下SW3的端口狀態(tài)，如圖3所示，可以看出運(yùn)行實(shí)例1（MSTID為1）的時(shí)候，SW3的G0/0/22端口為根端口，而G0/0/23端口為阻塞端口；當(dāng)運(yùn)行實(shí)例2的時(shí)候，SW3的G0/0/22端口為阻塞端口，而G0/0/23端口為根端口。

圖3 交換機(jī)SW3的端口狀態(tài)

也就是說實(shí)例1對應(yīng)的VLAN10 和VLAN20 的數(shù)據(jù)交換路徑和實(shí)例2對應(yīng)的VLAN30 和VLAN40 的路徑不一致，保證交換機(jī)負(fù)載的均衡，實(shí)現(xiàn)流量的分擔(dān)。

圖4 SW1和SW2的端口狀態(tài)

查看SW1和SW2的端口狀態(tài)，如圖4所示。運(yùn)行實(shí)例1的時(shí)候，SW1為根橋，SW2的G0/0/24為根端口，運(yùn)行實(shí)例2的時(shí)候，SW2為根橋，SW1的G0/0/24為根端口，那是因?yàn)镾W1和SW2的配置如下：

[SW1] stp instance 1 priority 0

[SW1] stp instance 2 priority 4096

[SW2] stp instance 1 priority 4096

[SW2] stp instance 2 priority 0

■ 任務(wù)總結(jié)

MSTP相對STP來說，具有收斂快且能進(jìn)行流量分擔(dān)的優(yōu)勢，在配置MSTP的時(shí)候，需要理清思路，首先配置好VLAN及端口類型；其次配置好MSTP的域名和實(shí)例并激活；最后配置MSTP的優(yōu)先級（非橋根不需要配置），確定主根和次根，并讓配置生效。

■ 任務(wù)拓展

完成如圖5所示的MSTP配置，4臺(tái)交換機(jī)組成的拓?fù)淙鐖D所示，要求如下：

圖5交換機(jī)MSTP配置拓?fù)鋱D

（1）開啟交換機(jī)的生成樹協(xié)議MSTP；

（2）將VLAN10映射到MSTP實(shí)例1；VLAN20映射到MSTP實(shí)例2，分別針對實(shí)例1及實(shí)例2進(jìn)行優(yōu)先級的配置，從而實(shí)現(xiàn)CIST的負(fù)載均衡。

（3）在交換機(jī)上查看并驗(yàn)證MSTP配置狀態(tài)。