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配置 MSTP

多生成树协议 (MSTP) 将多个 VLAN 映射到一个生成树实例中,每个实例都具有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,以太网网络很容易受到广播风暴的影响。但是,以太网网络需要包括环路,因为它们在链路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,同时防止了不需要的环路。

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,从而智能地避免网络中的环路。所有其他路径都将强制进入待机状态。树 是由 STA(生成树算法)选择的网络内交换机,用于计算整个网络网桥与根网桥之间的最佳路径。帧通过网络到达目的地 - 叶子。树 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 层环路防护。本主题介绍 MSTP。

注意:

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

本主题介绍:

MSTP 的优势

MSTP 具有以下优点:

  • 多生成树协议适用于大多数 VLAN。

  • MSTP 支持单个物理接口上的多个实例。

  • 在 MX 系列和 ACX 系列路由器上,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,它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 配置不同,一个端口可能属于多个 VLAN,在一个生成树实例中被动态阻止,但在另一个生成树实例中转发。此行为通过对整个网络进行负载平衡并将交换机 CPU 负载保持在中等水平,显著提高了网络资源利用率。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。CIST 将每个 MSTP 区域视为一个虚拟网桥,而不考虑参与 MSTP 区域的实际设备数量,并使多个生成树实例 (MSTI) 能够链接到其他区域。CIST 是一种单一拓扑结构,通过活动拓扑连接所有交换机(STP、RSTP 和 MSTP 设备),确保桥接网络中 LAN 和设备之间的连接。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的向后兼容性。

配置 MSTP 区域

启用 MSTP 时,需要定义一个或多个 MSTP 区域。MSTP 区域定义一个逻辑域,在该域中,多个生成树实例 (MSTI) 可以独立于其他区域中的 MSTI 进行管理,从而为一个 MSTI 发送的桥接协议数据单元 (BPDU) 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 - 用户定义的区域字母数字名称。

  • 修订级别 - 标识区域的用户定义值。

  • 映射表 — VLAN 到实例映射的数字摘要。

一个 MSTP 区域最多可支持 64 个 MSTI,每个 MSTI 可以支持 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,并包括未专门分配给用户定义的 MSTI 的所有当前配置的 VLAN。MSTI 包括您专门添加到其中的所有静态 VLAN。默认情况下,交换机会将任何动态创建的 VLAN 放在 IST 实例中,除非您将它们显式映射到另一个 MSTI。将 VLAN 分配给用户定义的 MSTI 后,交换机会从 IST 实例中删除该 VLAN。

选择生成树协议

默认出厂配置为 RSTP,这是 STP 的更快版本。要确定哪种生成树协议最适合您的情况,请参阅下面的 表 1

表 1:选择生成树协议
协议 优点缺点

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比 STP 收敛得更快。

  • 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,并非所有交换机都必须运行 RSTP。

  • RSTP 不适用于 802.1D 1998 网桥。

直通式处理

  • 生成树协议适用于 802.1D 1998 网桥。

  • RSTP 向后兼容 STP;因此,交换机并非都必须运行 STP。

  • STP 比 RSTP 慢。

  • 不建议将 STP 用于多个 VLAN 网络,因为它不能识别 VLAN,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。

  • 如果您使用的是支持增强型第 2 层软件 (ELS) 配置样式的 EX 系列交换机的 Junos OS,则可以通过设置 强制版本来强制运行原始 IEEE 802.1D 生成树协议 (STP) 版本来代替 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。

  • RSTP 和 STP 被 MSTP 识别为不同的生成树区域。

  • 某些协议需要 MSTP 未提供的兼容性。在这种情况下,请使用 VSTP。

  • MSTP 比 RSTP 使用更多的 CPU,并且收敛速度不如 RSTP。

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并发配置的生成树协议。

  • 使用 VSTP 时,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 比 RSTP 使用更多的 CPU,并且收敛速度不如 RSTP。

  • 拥有大量 VSTP 和 RSTP 实例可能会导致拓扑不断更改。确保在配置大量 VSTP 实例之前检查扩展限制。

配置 MSTP

您可以在层次结构下 [edit protocols] 配置多生成树协议 (MSTP)。

可以在以下层次结构级别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,请执行以下操作:

  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参与 MSTP 实例的接口,或者为配置的接口范围配置,或单独配置特定接口的接口:
    • 对于支持此选项的交换机(大多数交换机),一次在所有接口上启用 MSTP:

      注意:

      不能使用一个命令在所有接口上禁用 MSTP。有关如何单独禁用接口上的 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interface all选项的QFX5100交换机,您必须为要在其上启用 MSTP 的适用接口配置接口范围,然后为每个已配置为接口范围的接口name 发出set protocols mstp interface name 命令(如下所述)。

    • 在一系列接口上为不支持该 interface all 选项的交换机(如 QFX5100 交换机)启用 MSTP:

      1. 使用层次结构级别的语句[edit interfaces]interface-range要启用 MSTP 的适用接口配置接口范围:

      2. [edit ... protocols mstp]层次结构级别为每个已配置的接口范围interface-range-name启用 MSTP:

    • 单独配置特定接口以在该接口上启用 MSTP 和各种 MSTP 选项,或禁用该接口上的 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,哪个端口是指定端口:

      4. 配置接口链路模式以识别点对点链路:

        指定 p2p 链接是否为点对点。指定 shared 链接是否为共享媒体。

      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。如果接收到某个边缘端口的 BPDU 数据包,则该端口将变为非边缘端口

      6. (可选)在特定接口上禁用 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。如果端口收到卓越的 BPDU 数据包,根保护会将此端口移动到植根防护生成树状态。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 你好 BPDU 计时器。
    1. 配置 你好 BPDU 的最长预期到达时间:
    2. 配置根网桥传输配置 BPDU 的时间间隔:
  5. (可选)默认情况下,网桥端口在转换为转发状态之前将保持侦听和学习状态 15 秒。您可以改为指定从秒到20秒的4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 修订版级别:
    3. 配置 MSTP 区域中可以转发的最大跃点数:

在物理接口上配置 MSTP 实例

您可以在以下层次结构级别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,请配置多生成树协议。有关配置详细信息,请参阅 配置多生成树协议

  1. 启用 MST 实例的配置:

    msti-id 值必须介于 164 之间。

  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,哪个端口是指定端口:
    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。如果接收到某个边缘端口的 BPDU 数据包,则该端口将变为非边缘端口

  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:使用 MSTP 为 VLAN 配置网络区域

注意:

此示例将 Junos OS 用于支持增强型第 2 层软件 (ELS) 配置样式的 EX 系列和 QFX 系列交换机。该示例还描述了在不支持 ELS 的 EX 系列交换机上的相同配置中可以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的网络中创建无环路拓扑,其中每个区域包含多个生成树实例 (MSTI)。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共享负载。

可以为 EX 系列交换机创建多达 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:

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

  • 4 台 QFX 系列交换机

在为 MSTP 配置交换机之前,请确保您已:

概述和拓扑

当网络中的 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 都维护自己的树。每棵树都可以映射到不同的链路,利用单个树不可用的带宽。MSTI 减少了对系统资源的需求。

拓扑学

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

图 1 中所示的接口将针对 MSTP 进行配置。

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

交换机 1 上的以下接口以这种方式连接:

  • 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

交换机 2 上的以下接口以这种方式连接:

  • 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

交换机 3 上的以下接口以这种方式连接:

  • 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

交换机 4 上的以下接口以这种方式连接:

  • 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, 标签 10 employee-vlan, 标签 20guest-vlan , 标签 , 标签40 30 camera-vlan

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一生成树。网桥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。当根端口出现故障时,备用端口将成为活动的根端口。

  • 指定端口将数据转发到下游网段或设备。

  • 备份端口将成为活动的指定端口,并在指定端口出现故障时开始转发数据。

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),并且 VLAN 标记标识符为 30

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

VLAN 与四台交换机上每台交换机上的特定接口相关联。然后将两个 MSTI 12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(如成本)。

在交换机 1 上配置 MSTP

程序

CLI 快速配置

要在交换机 1 上快速配置接口和 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,而不是上面用于 ELS 交换机的以下命令,该命令使用语句将 interface-mode 接口设置为中继模式:

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

分步过程

要在交换机 1 上配置接口和 MSTP,请执行以下操作:

注意:

从适用于 EX 系列和 QFX 系列交换机的 Junos OS 15.1 版开始并支持增强型第 2 层软件 (ELS) 配置样式,您可以在所有生成树接口上全局配置生成树参数。有关其他信息,请参阅 在交换机上配置 MSTP

  1. 配置 VLAN voice-vlanemployee-vlanguest-vlancamera-vlan

  2. 在接口上配置 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,而不是上面用于 ELS 交换机的以下命令,该命令使用语句将 interface-mode 接口设置为中继模式:

    将以下命令替换为配置中的这些行,这将使用 non-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

要在交换机 2 上快速配置接口和 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,而不是上面用于 ELS 交换机的以下命令,该命令使用语句将 interface-mode 接口设置为中继模式:

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

分步过程

要在交换机 2 上配置接口和 MSTP,请执行以下操作:

  1. 配置 VLAN voice-vlanemployee-vlanguest-vlancamera-vlan

  2. 在接口上配置 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,而不是上面用于 ELS 交换机的以下命令,该命令使用语句将 interface-mode 接口设置为中继模式:

    将以下命令替换为配置中的这些行,这将使用 non-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

要在交换机 3 上快速配置接口和 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,而不是上面用于 ELS 交换机的以下命令,该命令使用语句将 interface-mode 接口设置为中继模式:

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

分步过程

要在交换机 3 上配置接口和 MSTP,请执行以下操作:

  1. 配置 VLAN voice-vlanemployee-vlanguest-vlancamera-vlan

  2. 在接口上配置 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,而不是上面用于 ELS 交换机的以下命令,该命令使用语句将 interface-mode 接口设置为中继模式:

    将以下命令替换为配置中的这些行,这将使用 non-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

要在交换机 4 上快速配置接口和 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,而不是上面用于 ELS 交换机的以下命令,该命令使用语句将 interface-mode 接口设置为中继模式:

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

分步过程

要在交换机 4 上配置接口和 MSTP:

  1. 配置 VLAN voice-vlanemployee-vlanguest-vlancamera-vlan

  2. 在接口上配置 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,而不是上面用于 ELS 交换机的以下命令,该命令使用语句将 interface-mode 接口设置为中继模式:

    将以下命令替换为配置中的这些行,这将使用 non-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 interfaceshow spanning-tree bridge

意义

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

操作模式命令 show spanning-tree bridge 在网桥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,将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 interfaceshow spanning-tree bridge

意义

操作模式命令 show spanning-tree interface 显示生成树域信息,例如指定端口和端口角色。实例 2 的生成树接口参数显示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 在网桥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,将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 interfaceshow spanning-tree bridge

意义

操作模式命令 show spanning-tree interface 显示生成树域信息,例如指定端口和端口角色。交换机 3 是实例 0(CIST)以及实例 1 的根网桥。在这两种情况下,交换机 3 上的所有端口都是指定端口。

操作模式命令 show spanning-tree bridge 在网桥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,将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 interfaceshow spanning-tree bridge

意义

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

操作模式命令 show spanning-tree bridge 在网桥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,将显示生成树域中的所有接口。

禁用 MSTP

要禁用整个 MSTP 实例,请执行以下操作:

  • 包括 禁用 语句。您可以在以下层次结构级别包含此语句:

    • [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]

更改历史记录表

功能支持由您使用的平台和版本决定。使用 功能资源管理器 确定您的平台是否支持某个功能。

释放
描述
15.1
从适用于 EX 系列和 QFX 系列交换机的 Junos OS 15.1 版开始并支持增强型第 2 层软件 (ELS) 配置样式,您可以在所有生成树接口上全局配置生成树参数。