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配置 MSTP 协议

多生成树协议 （MSTP） 将多个 VLAN 映射到一个生成树实例中，每个实例都有一个独立于其他生成树实例的生成树拓扑。

了解 MSTP

如果引入环路，以太网网络容易受到广播风暴的影响。但是，以太网网络需要包含环路，因为它们在链路发生故障时提供冗余路径。生成树协议解决了这两个问题，因为它们提供了链路冗余，同时防止了不良环路。

生成树协议通过创建整个桥接网络的树拓扑（生成树），在树根和叶之间只有一条可用路径，智能地避免了网络中出现环路。所有其他路径都被迫进入待机状态。树 根 是由 STA（生成树算法）选择的网络中的交换机，用于计算整个网络中的网桥和根网桥之间的最佳路径。帧通过网络到达其目标位置— 枝叶。树 分支 是网桥之间的网段或链路。通过 STP 生成树转发帧的交换机称为 指定网桥。

瞻博网络设备通过生成树协议 （STP）、快速生成树协议 （RSTP）、多生成树协议 （MSTP） 和 VLAN 生成树协议 （VSTP） 提供第 2 层环路防御。本主题将介绍 MSTP。

注意：

如果您使用支持增强型第 2 层软件 （ELS） 配置样式的 EX 系列和 QFX 系列交换机的 Junos OS，可以通过设置 强制版本来强制运行原始 IEEE 802.1D 生成树协议 （STP） 版本，以取代 RSTP 或 VSTP。

本主题将介绍：

MSTP 的优势

MSTP 具有以下优势：

  • 多生成树协议适用于大多数 VLAN。

  • MSTP 在单个物理接口上支持多个实例。

  • 在 MX 和 ACX 路由器上，您可以将 RSTP、MSTP 和 VSTP 实例接口配置为边缘端口。

MSTP 映射多个 VLAN

MSTP 是 RSTP 的扩展，可将多个独立的生成树实例映射到一个物理拓扑上。每个生成树实例 （STI） 都包含一个或多个 VLAN。与 STP 和 RSTP 配置中不同的是，一个端口可能属于多个 VLAN，在一个生成树实例中动态阻止，但在另一个实例中转发。通过在整个网络内实现负载均衡并将交换机 CPU 负载维持在中等水平，这一行为可显著提升网络资源利用率。当生成树实例内发生网络、交换机或端口故障时，MSTP 还可以利用 RSTP 的快速重新融合时间。

MSTP 创建一个通用的内部生成树 （CIST），用于互连和管理所有 MSTP 区域，甚至是运行 RSTP 或 STP 的单个设备，这些设备被 MSTP 识别为不同的生成树区域。无论参与 MSTP 区域的设备的实际数量如何，CIST 都会将每个 MSTP 区域视为虚拟网桥，并启用多个生成树实例 （MSTI） 链接到其他地区。CIST 是一种通过活动拓扑连接所有交换机（STP、RSTP 和 MSTP 设备）的单一拓扑，可确保 LAN 与桥接网络内的设备之间的连接。MSTP 提供的此功能使您能够更好地利用网络资源，同时保持与旧网络设备向后兼容。

配置 MSTP 区域

启用 MSTP 时，定义一个或多个 MSTP 区域。MSTP 区域定义了一个逻辑域，其中多个生成树实例 （MSTI） 可以独立于其他区域中的 MTI 进行管理，从而为一个 MSTI 发送的桥接协议数据单元 （BPDUS） 设置边界。MSTP 区域是由三个参数定义的一组交换机：

  • 区域名称 — 区域的用户定义的字母数字名称。

  • 修订级别 — 用户定义值，用于标识区域。

  • 映射表 — VLAN 到实例映射的数字摘要。

一个 MSTP 区域可支持多达 64 个 MSTI，每个 MSTI 可支持 1 到 4094 个 VLAN。定义区域时，MSTP 会自动创建一个内部生成树实例 （IST 实例 0），该实例为该区域提供根交换机，并包括当前配置的所有未专门分配给用户定义的 MSTI 的 VLAN。MSTI 包括您专门添加的所有静态 VLAN。默认情况下，交换机将动态创建的任何 VLAN 放置在 IST 实例中，除非您将这些 VLAN 显式映射到其他 MSTI。将 VLAN 分配给用户定义的 MSTI 后，交换机将从 IST 实例中移除 VLAN。

选择生成树协议

默认的出厂配置是 RSTP，是更快的 STP 版本。要确定哪种生成树协议最适合您的情况，请参阅下方 表 1 。

表 1：选择生成树协议
协议 优势 劣势

RSTP

  • 快速生成树协议是默认的交换机配置，建议用于大多数网络配置，因为它在发生故障后融合速度比 STP 更快。

  • 与使用 STP 相比，RSTP 的语音和视频效果更好。

  • RSTP 向后兼容 STP;因此，交换机不必全部运行 RSTP

  • RSTP 不适用于 802.1D 1998 网桥。

Stp

  • 生成树协议适用于 802.1D 1998 网桥。

  • RSTP 向后兼容 STP;因此，交换机不必全部运行 STP

  • STP 比 RSTP 慢。

  • 不建议将 STP 用于多个 VLAN 网络，因为它不具有 VLAN 感知能力，因此，LAN 中的所有 VLAN 共享同一个生成树。这限制了数据流量的转发路径数量。

  • 如果您使用支持增强型第 2 层软件 （ELS） 配置样式的 EX 系列交换机的 Junos OS，可以通过设置 force-版本来强制运行原始 IEEE 802.1D 生成树协议 （STP） 版本，以取代 RSTP 或 VSTP。但是，CLI 不包括 [edit protocols stp].

MSTP

  • 多生成树协议适用于大多数 VLAN。

  • MSTP 将 RSTP 和 STP 识别为不同的生成树区域。

  • 某些协议需要 MSTP 不提供的兼容性。在本案例中，请使用 VSTP。

  • MSTP 使用的 CPU 比 RSTP 多，融合速度不如 RSTP 快。

VSTP

  • VLAN 生成树协议适用于需要设备兼容性的 VLAN。

  • VSTP 和 RSTP 是唯一可以在交换机上同时配置的生成树协议。

  • 使用 VSTP，每个 VLAN 只能有 STP 实例，而 MSTP 允许您在一个实例中组合多个 VLAN。

  • 与 RSTP 相比，VSTP 支持的端口数量有限。

  • VSTP 使用的 CPU 比 RSTP 多，融合速度不如 RSTP 快。

  • 拥有大量 VSTP 和 RSTP 实例可能会导致拓扑中不断发生变化。在配置大量 VSTP 实例之前，请务必检查扩展限制。

另请参阅

在交换机上配置 MSTP

您可以在 [edit protocols].

要配置多生成树协议：

  1. 启用 MSTP 作为要配置的生成树协议版本：
  2. 一次为所有接口、配置的接口范围或特定接口配置参与 MSTP 实例的接口：

    • 一次在所有接口上启用 MSTP，对于支持此选项的交换机（大多数交换机）：

      注意：

      您无法使用一个命令在所有接口上禁用 MSTP。有关如何在接口上分别禁用 MSTP，请参阅本主题后面的特定接口上配置 MSTP 的配置步骤。

      对于不支持该选项的 interface all QFX5100 交换机，您必须为要启用 MSTP 的适用接口配置接口范围，然后针对已配置为接口范围的每个name 接口发出set protocols mstp interface name 命令（如下所述）。

    • 在一系列接口上启用 MSTP，对于不支持 interface all 选项的 QFX5100 交换机等交换机：

      1. 在层级使用 interface-range 语句 [edit interfaces] 为要启用 MSTP 的适用接口配置接口范围：

      2. 为层级上配置的每个接口范围interface-range-name[edit ... protocols mstp]启用 MSTP：

    • 单独配置特定接口，以在接口上启用 MSTP 和各种 MSTP 选项，或者在该接口上禁用 MSTP：

      1. 在指定接口上启用 MSTP：

      2. 配置接口优先级：

      3. （可选）默认情况下，接口链路成本由链路速度决定。您可以配置接口链路成本，以控制哪个网桥是指定网桥，哪些端口是指定端口：

      4. 配置接口链路模式以识别点对点链路：

        指定 p2p 链路是否为点对点。指定 shared 链接是否为共享介质。

      5. （可选）将接口配置为边缘端口：

        边缘端口不希望接收桥接协议数据单元 （BPDU） 数据包。如果收到边缘端口的 BPDU 数据包，则端口将成为非边缘端口

      6. （可选）禁用特定接口上的 MSTP：

    您还可以为接口上的所有生成树协议实例启用 BPDU 根保护。BPDU 根保护可确保端口是生成树指定的端口。如果端口收到高级 BPDU 数据包，root protect 会将此端口移动到根阻止的生成树状态。有关配置详细信息，请参阅 检查生成树实例接口的状态。

  3. 配置网桥优先级

    有关更多信息，请参阅 了解选择根网桥和指定网桥的网桥优先级。

  4. 配置 hello BPDU 计时器。
    1. 配置 hello BPDUs 预计的最大到达时间：
    2. 配置根网桥传输配置 BPTU 的时间间隔：
  5. （可选）默认情况下，桥接端口在侦听和学习状态保持 15 秒，然后过渡到转发状态。您可以指定从 4数秒到 20 数秒的延迟：
  6. 配置 MSTP 特定的选项。
    1. 配置 MSTP 区域配置名称：
    2. 配置 MSTP 修订级别：
    3. 配置在 MSTP 区域可以转发 BPDU 的最大跃点数：

另请参阅

配置多生成树协议

您可以在以下层级下配置多生成树协议 （MSTP）：

路由实例类型可以是虚拟交换机，也可以是第 2 层控制。

要配置多生成树协议：

  1. 启用 MSTP 作为要配置的生成树协议版本：
  2. （可选）在 MSTP 实例中启用提供商网桥参与：
  3. 配置参与 MSTP 实例的接口。
    1. 启用接口配置：
    2. 配置接口优先级：
    3. （可选）默认情况下，接口链路成本由链路速度决定。您可以配置接口链路成本，以控制哪个网桥是指定网桥，哪些端口是指定端口：
    4. 配置接口链路模式以识别点对点链路：

      指定 p2p 链路是否为点对点。指定 shared 链接是否为共享介质。

    5. （可选）将接口配置为边缘端口：

      边缘端口不希望接收桥接协议数据单元 （BPDU） 数据包。如果收到边缘端口的 BPDU 数据包，则端口将成为非边缘端口

    您还可以为接口上的所有生成树协议实例启用 BPDU 根保护。BPDU 根保护可确保端口是生成树指定的端口。如果端口收到高级 BPDU 数据包，root protect 会将此端口移动到根阻止的生成树状态。有关配置详细信息，请参阅 检查生成树实例接口的状态。

  4. 配置网桥优先级：

    有关更多信息，请参阅 了解选择根网桥和指定网桥的网桥优先级。

  5. 配置 hello BPDU 计时器。
    1. 配置 hello BPDUs 预计的最大到达时间：
    2. 配置根网桥传输配置 BPTU 的时间间隔：
  6. （可选）默认情况下，桥接端口在侦听和学习状态保持 15 秒，然后过渡到转发状态。您可以指定从 4数秒到 20 数秒的延迟：
  7. 配置 MSTP 特定的选项。
    1. 配置 MSTP 区域配置名称：
    2. 配置 MSTP 修订级别：
    3. 配置在 MSTP 区域可以转发 BPDU 的最大跃点数：
  8. 验证 MSTP 配置：

在物理接口上配置 MSTP 实例

您可以在以下层级下配置多生成树实例 （MSTI）：

  • [编辑逻辑系统logical-system-name 协议 mstp]

  • [编辑逻辑系统logical-system-name 路由实例routing-instance-name 协议 mstp]

  • [编辑协议 mstp]

  • [编辑路由实例routing-instance-name 协议 mstp]

路由实例类型可以是 虚拟交换机 ，也可以 是第 2 层控制。

开始之前，配置多生成树协议。有关配置详细信息，请参阅 配置多生成树协议。

  1. 启用 MST 实例配置：

    值msti-id必须为 1 到 64。

  2. 配置参与 MST 实例的接口。
    1. 启用接口配置：
    2. 配置接口优先级：
    3. （可选）默认情况下，接口链路成本由链路速度决定。您可以配置接口链路成本，以控制哪个网桥是指定网桥，哪些端口是指定端口：
    4. （可选）将接口配置为边缘端口：

      边缘端口不希望接收桥接协议数据单元 （BPDU） 数据包。如果收到边缘端口的 BPDU 数据包，则端口将成为非边缘端口

  3. 配置网桥优先级：

    有关更多信息，请参阅 了解选择根网桥和指定网桥的网桥优先级。

  4. （可选）MSTI 可以映射到一系列 VLAN，就像逻辑端口可以映射到一系列 VLAN 一样。MSTP VLAN 指定此 MSTI 映射到的 VLAN 或 VLAN 范围。VLAN ID 在逻辑接口下配置。配置 MSTI 实例的 VLAN 或 VLAN 范围：
  5. 验证 MST 接口配置。

示例：为在交换机上使用 MSTP 的 VLAN 配置网络区域

注意：

此示例使用支持增强型第 2 层软件 （ELS） 配置样式的 EX 系列和 QFX 系列交换机的 Junos OS。此示例还介绍了在不支持 ELS 的 EX 系列交换机上的相同配置中可替换的配置语句差异。

多生成树协议 （MSTP） 用于在使用多个生成树区域（其中每个区域包含多个生成树实例 （MSTIs） 的网络中创建无环路拓扑。MSTI 为不同的 VLAN 提供不同的路径。此功能有助于在冗余链路之间更好地分担负载。

一台 EX 系列交换机最多可创建 64 个 MSTI，每个 MSTI 最多可支持 4094 个 VLAN。

此示例介绍如何在四台 EX 系列交换机上配置 MSTP：

要求

此示例使用以下软件和硬件组件：

  • EX 系列或 QFX 系列交换机的 Junos OS 13.2X50-D10 或更高版本

  • 四台 QFX 系列交换机

为 MSTP 配置交换机之前，请确保您已：

概述和拓扑

当网络中 VLAN 数量增加时，MSTP 提供了一种使用 MSTI 创建无环路拓扑的有效方法。生成树域中的每个 MSTI 都会维护自己的树。每个树都可以利用单个树无法使用的带宽映射到不同的链路。MSTI 减少了对系统资源的需求。

拓扑

图 1：MSTP Network Topology for MSTP 的网络拓扑

图 1 所示的接口将为 MSTP 配置。

表 2：用于在 EX 系列交换机上配置 MSTP 的拓扑组件

财产

设置

交换机 1

以这种方式连接交换机 1 上的以下接口：

  • xe-0/0/12:0 已连接到交换机 2

  • xe-0/0/9:0 已连接到交换机 4

  • xe-0/0/11:0 已连接到交换机 3

交换机 2

以这种方式连接交换机 2 上的以下接口：

  • xe-0/0/9:0已连接到交换机 1

  • et-0/0/3 已连接到交换机 3

交换机 3

以这种方式连接交换机 3 上的以下接口：

  • xe-0/0/11:0 已连接到交换机 1

  • et-0/0/6 已连接到交换机 2

  • xe-0/0/21:0 已连接到交换机 4

交换机 4

以这种方式连接交换机 4 上的以下接口：

  • xe-0/0/21:0 已连接到交换机 1

  • xe-0/0/12:0 已连接到交换机 3

VLAN 名称和标记 ID

voice-vlan、标记10employee-vlan、标记20guest-vlan、标记30 camera-vlan40

MSTI

1 2

MSTI 区域

region1

图 1 中的拓扑显示了一个通用的内部生成树 （CIST）。CIST 是连接网络中所有设备的单个生成树。桥接优先级最低的交换机被选为 CIST 的根网桥。您可以通过配置网桥优先级来控制根网桥的选择。交换机 3 是 CIST 的根网桥。

MSTP 拓扑中的端口具有特定角色：

  • 根端口负责将数据转发到根网桥。

  • 备用端口是根端口的备用端口。当根端口关闭时，备用端口将成为活动根端口。

  • 指定端口将数据转发至下行网段或设备。

  • 备份端口将成为活动指定端口，并在指定端口关闭时开始转发数据。

在此示例中，一个 MSTP 区域包含交换机 1、交换机 2、交换机 3 和交换机 4。在该区域内，将创建四个 VLAN：

  • voice-vlan 支持语音流量，并且 VLAN 标记标识符为 10。

  • employee-vlan支持数据流量，并且 VLAN 标记标识符为20。

  • guest-vlan 支持访客 VLAN 流量（适用于未通过身份验证的请求方），并具有 VLAN 标记标识符 30。

  • camera-vlan 支持视频流量，并且 VLAN 标记标识符为 40。

VLAN 与四个交换机上的特定接口相关联。然后， 1 将两个 MSTI 和 2两个 MSTI 与 VLAN 标记标识符相关联，并在每台交换机上配置一些 MSTP 参数，例如成本。

在交换机 1 上配置 MSTP

程序

CLI 快速配置

要快速配置交换机 1 上的接口和 MSTP，对于 ELS 交换机，请复制以下命令并将其粘贴到交换机终端窗口中：

注意：

对于非 ELS 交换机，而非上述用于 ELS 交换机的以下命令，这些交换机使用 interface-mode 语句将接口设置为中继模式：

将以下命令替换为配置中的这些行，这些行使用非 ELS port-mode 语句将接口设置为中继模式：
逐步过程

要配置交换机 1 上的接口和 MSTP：

注意：

从支持增强型第 2 层软件 （ELS） 配置样式的 EX 系列和 QFX 系列交换机的 Junos OS 15.1 版开始，您可以在所有生成树接口上全局配置生成树参数。有关更多信息 ，请参阅在交换机上配置 MSTP 。

  1. 配置 VLAN voice-vlan、 employee-vlan、 guest-vlan和 camera-vlan：

  2. 配置接口上的 VLAN，包括对以太网交换协议的支持：

  3. 配置接口的端口模式：

    注意：

    对于非 ELS 交换机，而非上述用于 ELS 交换机的以下命令，这些交换机使用 interface-mode 语句将接口设置为中继模式：

    将以下命令替换为配置中的这些行，这些行使用非 ELS port-mode 语句将接口设置为中继模式：

  4. 在交换机上配置 MSTP，包括两个 MSTI：

结果

检查配置结果：

在交换机 2 上配置 MSTP

程序

CLI 快速配置

要快速配置交换机 2 上的接口和 MSTP，请复制以下命令并将其粘贴到交换机终端窗口中：

注意：

对于非 ELS 交换机，而非上述用于 ELS 交换机的以下命令，这些交换机使用 interface-mode 语句将接口设置为中继模式：

将以下命令替换为配置中的这些行，这些行使用非 ELS port-mode 语句将接口设置为中继模式：
逐步过程

要配置交换机 2 上的接口和 MSTP：

  1. 配置 VLAN voice-vlan、 employee-vlan、 guest-vlan和 camera-vlan：

  2. 配置接口上的 VLAN，包括对以太网交换协议的支持：

  3. 配置接口的端口模式：

    注意：

    对于非 ELS 交换机，而非上述用于 ELS 交换机的以下命令，这些交换机使用 interface-mode 语句将接口设置为中继模式：

    将以下命令替换为配置中的这些行，这些行使用非 ELS port-mode 语句将接口设置为中继模式：

  4. 在交换机上配置 MSTP，包括两个 MSTI：

结果

检查配置结果：

在交换机 3 上配置 MSTP

程序

CLI 快速配置

要快速配置交换机 3 上的接口和 MSTP，请复制以下命令并将其粘贴到交换机终端窗口中：

注意：

对于非 ELS 交换机，而非上述用于 ELS 交换机的以下命令，这些交换机使用 interface-mode 语句将接口设置为中继模式：

将以下命令替换为配置中的这些行，这些行使用非 ELS port-mode 语句将接口设置为中继模式：
逐步过程

要配置交换机 3 上的接口和 MSTP：

  1. 配置 VLAN voice-vlan、 employee-vlan、 guest-vlan和 camera-vlan：

  2. 配置接口上的 VLAN，包括对以太网交换协议的支持：

  3. 配置接口的端口模式：

    注意：

    对于非 ELS 交换机，而非上述用于 ELS 交换机的以下命令，这些交换机使用 interface-mode 语句将接口设置为中继模式：

    将以下命令替换为配置中的这些行，这些行使用非 ELS port-mode 语句将接口设置为中继模式：

  4. 在交换机上配置 MSTP，包括两个 MSTI：

结果

检查配置结果：

在交换机 4 上配置 MSTP

程序

CLI 快速配置

要快速配置交换机 4 上的接口和 MSTP，请复制以下命令并将其粘贴到交换机终端窗口中：

注意：

对于非 ELS 交换机，而非上述用于 ELS 交换机的以下命令，这些交换机使用 interface-mode 语句将接口设置为中继模式：

将以下命令替换为配置中的这些行，这些行使用非 ELS port-mode 语句将接口设置为中继模式：
逐步过程

要配置交换机 4 上的接口和 MSTP：

  1. 配置 VLAN voice-vlan、 employee-vlan、 guest-vlan和 camera-vlan：

  2. 配置接口上的 VLAN，包括对以太网交换协议的支持：

  3. 配置接口的端口模式：

    注意：

    对于非 ELS 交换机，而非上述用于 ELS 交换机的以下命令，这些交换机使用 interface-mode 语句将接口设置为中继模式：

    将以下命令替换为配置中的这些行，这些行使用非 ELS port-mode 语句将接口设置为中继模式：

  4. 在交换机上配置 MSTP，包括两个 MSTI：

结果

检查配置结果：

验证

要确认配置工作正常，请执行以下任务：

验证交换机 1 上的 MSTP 配置

目的

验证交换机 1 上的 MSTP 配置。

行动

发出操作模式命令 show spanning-tree interface 和 show spanning-tree bridge：

意义

操作模式命令 show spanning-tree interface 显示生成树域信息，如指定端口和端口角色。

操作模式命令 show spanning-tree bridge 可在桥接级别或接口级别显示生成树域信息。如果省略可选接口名称，则显示生成树域中的所有接口。

验证交换机 2 上的 MSTP 配置

目的

验证交换机 2 上的 MSTP 配置。

行动

发出操作模式命令 show spanning-tree interface 和 show spanning-tree bridge：

意义

操作模式命令 show spanning-tree interface 显示生成树域信息，如指定端口和端口角色。实例 2 的生成树接口参数显示，这两个端口都是指定端口，这意味着交换机 2 是此实例的根网桥。

操作模式命令 show spanning-tree bridge 可在桥接级别或接口级别显示生成树域信息。如果省略可选接口名称，则显示生成树域中的所有接口。

验证交换机 3 上的 MSTP 配置

目的

验证交换机 3 上的 MSTP 配置。

行动

发出操作模式命令 show spanning-tree interface 和 show spanning-tree bridge：

意义

操作模式命令 show spanning-tree interface 显示生成树域信息，如指定端口和端口角色。交换机 3 是实例 0 的根网桥，也就是 CIST，也是实例 1 的根网桥。在这两种情况下，交换机 3 上的所有端口均为指定端口。

操作模式命令 show spanning-tree bridge 可在桥接级别或接口级别显示生成树域信息。如果省略可选接口名称，则显示生成树域中的所有接口。

验证交换机 4 上的 MSTP 配置

目的

验证交换机 4 上的 MSTP 配置。

行动

发出操作模式命令 show spanning-tree interface 和 show spanning-tree bridge：

意义

操作模式命令 show spanning-tree interface 显示生成树域信息，如指定端口和端口角色。

操作模式命令 show spanning-tree bridge 可在桥接级别或接口级别显示生成树域信息。如果省略可选接口名称，则显示生成树域中的所有接口。

禁用 MSTP

要禁用整个 MSTP 实例：

  • 包括 disable 语句。您可以在以下层级包含此语句：

    • [编辑逻辑系统logical-system-name 协议 mstp]

    • [编辑逻辑系统logical-system-name 路由实例routing-instance-name 协议 mstp]

    • [编辑协议 mstp]

    • [编辑路由实例routing-instance-name 协议 mstp]

版本历史记录表
释放
描述
15.1
从支持增强型第 2 层软件 （ELS） 配置样式的 EX 系列和 QFX 系列交换机的 Junos OS 15.1 版开始，您可以在所有生成树接口上全局配置生成树参数。