企業網絡拓撲MSTP功能實例(二)
- 2020 年 11 月 17 日
- 筆記
組網圖形
MSTP簡介
- 以太網交換網絡中為了進行鏈路備份，提高網絡可靠性，通常會使用冗餘鏈路。但是使用冗餘鏈路會在交換網絡上產生環路，引發廣播風暴以及MAC地址表不穩定等故障現象，從而導致用戶通信質量較差，甚至通信中斷。為解決交換網絡中的環路問題，提出了生成樹協議STP（Spanning Tree Protocol）。STP（Spanning Tree Protocol）是用來解決網絡中環路問題的協議。運行該協議的設備通過彼此交互信息而發現網絡中的環路，並對某些端口進行阻塞以消除環路。
- 與眾多協議的發展過程一樣，生成樹協議也是隨着網絡的發展而不斷更新的，從最初的IEEE 802.1D中定義的STP到IEEE 802.1W中定義的快速生成樹協議RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol），再到最新的IEEE 802.1S中定義的多生成樹協議MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）。
- 生成樹協議中，MSTP兼容RSTP、STP，RSTP兼容STP。三種生成樹協議的比較如表1所示。
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生成樹協議 |
特點 |
應用場景 |
|---|---|---|
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STP |
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無需區分用戶或業務流量，所有VLAN共享一棵生成樹。 |
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RSTP(詳情見實例) |
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MSTP |
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需要區分用戶或業務流量，並實現負載分擔。不同的VLAN通過不同的生成樹轉發流量，每棵生成樹之間相互獨立。 |
組網需求
- 在一個複雜的網絡中，由於冗餘備份的需要，網絡規劃者一般都傾向於在設備之間部署多條物理鏈路，其中一條作為主用鏈路，其他作為備份鏈路。這樣就難免會形成環路，若網絡中存在環路，可能會引起廣播風暴和MAC表項被破壞。為此，可以在網絡中部署MSTP協議預防環路。MSTP可阻塞二層網絡中的冗餘鏈路，將網絡修剪成樹狀，達到消除環路的目的。
- 如圖1所示，SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD都運行MSTP。為實現VLAN2～VLAN10和VLAN11～VLAN20的流量負載分擔，MSTP引入了多實例。MSTP可設置VLAN映射表，把VLAN和生成樹實例相關聯。
配置思路
- 在處於環形網絡中的交換設備上配置MSTP基本功能。
- 配置保護功能，實現對設備或鏈路的保護。例如：在各實例的根橋設備指定端口配置根保護功能。
- 配置設備的二層轉發功能。
說明：
設備配置根保護功能後，如果根橋和備份根橋之間的鏈路down了，則配置根保護的端口狀態會因為根保護功能生效直接變成discarding狀態。
為了提高可靠性，建議根橋和備份根橋之間的鏈路綁定Eth-Trunk。
操作步驟
- 配置MSTP基本功能
a.配置SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD到域名為RG1的域內，創建實例MSTI1和實例MSTI2
# 配置實例1的根橋SwitchA的MST域。
1 <HUAWEI> system-view 2 [HUAWEI] sysname SwitchA 3 [SwitchA] stp region-configuration 4 [SwitchA-mst-region] region-name RG1 //配置域名為RG1。 5 [SwitchA-mst-region] instance 1 vlan 2 to 10 //將VLAN 2至VLAN 10映射到實例1上。 6 [SwitchA-mst-region] instance 2 vlan 11 to 20 //將VLAN 11至VLAN 20映射到實例2上。 7 [SwitchA-mst-region] active region-configuration //激活MST域的配置。 8 [SwitchA-mst-region] quit
# 配置實例2的根橋SwitchB的MST域。
1 <HUAWEI> system-view 2 [HUAWEI] sysname SwitchB 3 [SwitchB] stp region-configuration 4 [SwitchB-mst-region] region-name RG1 //配置域名為RG1。 5 [SwitchB-mst-region] instance 1 vlan 2 to 10 //將VLAN 2至VLAN 10映射到實例1上。 6 [SwitchB-mst-region] instance 2 vlan 11 to 20 //將VLAN 11至VLAN 20映射到實例2上。 7 [SwitchB-mst-region] active region-configuration //激活MST域的配置。 8 [SwitchB-mst-region] quit
# 配置接入交換機SwitchC的MST域。
1 <HUAWEI> system-view 2 [HUAWEI] sysname SwitchC 3 [SwitchC] stp region-configuration 4 [SwitchC-mst-region] region-name RG1 //配置域名為RG1。 5 [SwitchC-mst-region] instance 1 vlan 2 to 10 //將VLAN 2至VLAN 10映射到實例1上。 6 [SwitchC-mst-region] instance 2 vlan 11 to 20 //將VLAN 11至VLAN 20映射到實例2上。 7 [SwitchC-mst-region] active region-configuration //激活MST域的配置。 8 [SwitchC-mst-region] quit
# 配置接入交換機SwitchD的MST域。
1 <HUAWEI> system-view 2 [HUAWEI] sysname SwitchD 3 [SwitchD] stp region-configuration 4 [SwitchD-mst-region] region-name RG1 //配置域名為RG1。 5 [SwitchD-mst-region] instance 1 vlan 2 to 10 //將VLAN 2至VLAN 10映射到實例1上。 6 [SwitchD-mst-region] instance 2 vlan 11 to 20 //將VLAN 11至VLAN 20映射到實例2上。 7 [SwitchD-mst-region] active region-configuration //激活MST域的配置。 8 [SwitchD-mst-region] quit
b.在域RG1內，配置MSTI1與MSTI2的根橋與備份根橋
配置MSTI1的根橋與備份根橋
# 配置SwitchA為MSTI1的根橋。
1 [SwitchA] stp instance 1 root primary
# 配置SwitchB為MSTI1的備份根橋。
1 [SwitchB] stp instance 1 root secondary
配置MSTI2的根橋與備份根橋
# 配置SwitchB為MSTI2的根橋。
1 [SwitchB] stp instance 2 root primary
# 配置SwitchA為MSTI2的備份根橋。
1 [SwitchA] stp instance 2 root secondary
c.配置實例MSTI1和MSTI2中將要被阻塞端口的路徑開銷值大於缺省值
說明：
•端口路徑開銷值取值範圍由路徑開銷計算方法決定，這裡選擇使用華為計算方法為例，配置實例MSTI1和MSTI2中將被阻塞端口的路徑開銷值為20000。
•同一網絡內所有交換設備的端口路徑開銷應使用相同的計算方法。
# 配置實例1的根橋SwitchA的端口路徑開銷。
1 [SwitchA] stp pathcost-standard legacy
# 配置實例2的根橋SwitchB的端口路徑開銷。
1 [SwitchB] stp pathcost-standard legacy
# 配置接入交換機SwitchC的端口路徑開銷，將端口GE0/0/2在實例MSTI2中的路徑開銷值配置為20000。
1 [SwitchC] stp pathcost-standard legacy 2 [SwitchC] interface gigabitethernet 0/0/2 3 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] stp instance 2 cost 20000 4 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] quit
# 配置接入交換機SwitchD的端口路徑開銷，將端口GE0/0/2在實例MSTI1中的路徑開銷值配置為20000。
1 [SwitchD] stp pathcost-standard legacy 2 [SwitchD] interface gigabitethernet 0/0/2 3 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/2] stp instance 1 cost 20000 4 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/2] quit
d.使能MSTP，實現破除環路
設備全局使能MSTP
# 在SwitchA/B/C/D上啟動MSTP。
1 [SwitchA] stp enable 2 3 [SwitchB] stp enable 4 5 [SwitchC] stp enable 6 7 [SwitchD] stp enable
將與終端相連的端口設置為邊緣端口並使能端口的BPDU報文過濾功能
# 配置SwitchC端口GE0/0/1設置為邊緣端口並使能端口的BPDU報文過濾功能。
1 [SwitchC] interface gigabitethernet 0/0/1 2 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] stp edged-port enable 3 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] stp bpdu-filter enable 4 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] quit
# 配置SwitchD端口GE0/0/1設置為邊緣端口並使能端口的BPDU報文過濾功能。
1 [SwitchD] interface gigabitethernet 0/0/1 2 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/1] stp edged-port enable 3 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/1] stp bpdu-filter enable 4 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/1] quit
- 配置保護功能，如在各實例的根橋設備的指定端口配置根保護功能
# 在實例1根橋SwitchA端口GE0/0/1上啟動根保護。
1 [SwitchA] interface gigabitethernet 0/0/1 2 [SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] stp root-protection 3 [SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] quit
# 在實例2根橋SwitchB端口GE0/0/1上啟動根保護。
1 [SwitchB] interface gigabitethernet 0/0/1 2 [SwitchB-GigabitEthernet0/0/1] stp root-protection 3 [SwitchB-GigabitEthernet0/0/1] quit
- 配置處於環網中的設備的二層轉發功能
在交換設備SwitchA、SwitchB、SwitchC和SwitchD上創建VLAN2～20
1 [SwitchA] vlan batch 2 to 20 2 3 [SwitchB] vlan batch 2 to 20 4 5 [SwitchC] vlan batch 2 to 20 6 7 [SwitchD] vlan batch 2 to 20
將交換設備上接入環路中的端口加入VLAN
# 將實例1的根橋SwitchA端口GE0/0/1加入VLAN。
1 [SwitchA] interface gigabitethernet 0/0/1 2 [SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] port link-type trunk 3 [SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] port trunk allow-pass vlan 2 to 20 4 [SwitchA-GigabitEthernet0/0/1] quit
# 將實例1的根橋SwitchA端口Eth-Trunk1加入VLAN。
1 [SwitchA] interface Eth-Trunk 1 2 [SwitchA-Eth-Trunk1] trunkport gigabitethernet 0/0/2 3 [SwitchA-Eth-Trunk1] trunkport gigabitethernet 0/0/3 4 [SwitchA-Eth-Trunk1] port link-type trunk 5 [SwitchA-Eth-Trunk1] port trunk allow-pass vlan 2 to 20 6 [SwitchA-Eth-Trunk1] quit
# 將實例2的根橋SwitchB端口GE0/0/1加入VLAN。
1 [SwitchB] interface gigabitethernet 0/0/1 2 [SwitchB-GigabitEthernet0/0/1] port link-type trunk 3 [SwitchB-GigabitEthernet0/0/1] port trunk allow-pass vlan 2 to 20 4 [SwitchB-GigabitEthernet0/0/1] quit
# 將實例2的根橋SwitchB端口Eth-Trunk1加入VLAN。
1 [SwitchB] interface Eth-Trunk 1 2 [SwitchB-Eth-Trunk1] trunkport gigabitethernet 0/0/2 3 [SwitchB-Eth-Trunk1] trunkport gigabitethernet 0/0/3 4 [SwitchB-Eth-Trunk1] port link-type trunk 5 [SwitchB-Eth-Trunk1] port trunk allow-pass vlan 2 to 20 6 [SwitchB-Eth-Trunk1] quit
# 將接入交換機SwitchC端口GE0/0/1加入VLAN。
1 [SwitchC] interface gigabitethernet 0/0/1 2 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] port link-type access 3 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] port default vlan 2 4 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/1] quit
# 將接入交換機SwitchC端口GE0/0/2加入VLAN。
1 [SwitchC] interface gigabitethernet 0/0/2 2 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] port link-type trunk 3 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] port trunk allow-pass vlan 2 to 20 4 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/2] quit
# 將接入交換機SwitchC端口GE0/0/3加入VLAN。
1 [SwitchC] interface gigabitethernet 0/0/3 2 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/3] port link-type trunk 3 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/3] port trunk allow-pass vlan 2 to 20 4 [SwitchC-GigabitEthernet0/0/3] quit
# 將接入交換機SwitchD端口GE0/0/1加入VLAN。
1 [SwitchD] interface gigabitethernet 0/0/1 2 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/1] port link-type access 3 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/1] port default vlan 11 4 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/1] quit
# 將接入交換機SwitchD端口GE0/0/2加入VLAN。
1 [SwitchD] interface gigabitethernet 0/0/2 2 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/2] port link-type trunk 3 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/2] port trunk allow-pass vlan 2 to 20 4 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/2] quit
# 將接入交換機SwitchD端口GE0/0/3加入VLAN。
1 [SwitchD] interface gigabitethernet 0/0/3 2 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/3] port link-type trunk 3 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/3] port trunk allow-pass vlan 2 to 20 4 [SwitchD-GigabitEthernet0/0/3] quit
- 驗證配置結果
說明：
本配置舉例以實例1和實例2為例，因此不用關注實例0中端口的狀態。
# 在實例1的根橋SwitchA上執行display stp brief命令，查看端口狀態和端口的保護類型，結果如下：
1 [SwitchA] display stp brief 2 MSTID Port Role STP State Protection 3 0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING ROOT 4 0 Eth-Trunk1 DESI FORWARDING NONE 5 1 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING ROOT 6 1 Eth-Trunk1 DESI FORWARDING NONE 7 2 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING ROOT 8 2 Eth-Trunk1 ROOT FORWARDING NONE
在MSTI1中，由於SwitchA是根橋，SwitchA的端口Eth-Trunk1和GE0/0/1成為指定端口。在MSTI2中，SwitchA的端口GE0/0/1成為指定端口，端口Eth-Trunk1成為根端口。
# 在實例2的根橋SwitchB上執行display stp brief命令，結果如下：
1 [SwitchB] display stp brief 2 MSTID Port Role STP State Protection 3 0 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING ROOT 4 0 Eth-Trunk1 ROOT FORWARDING NONE 5 1 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING ROOT 6 1 Eth-Trunk1 ROOT FORWARDING NONE 7 2 GigabitEthernet0/0/1 DESI FORWARDING ROOT 8 2 Eth-Trunk1 DESI FORWARDING NONE
在MSTI2中，由於SwitchB是根橋，端口GE0/0/1和Eth-Trunk1在MSTI2中成為指定端口。在MSTI1中，SwitchB的端口GE0/0/1成為指定端口，端口Eth-Trunk1成為根端口。
# 在接入交換機SwitchC上執行display stp interface brief命令，結果如下：
1 [SwitchC] display stp interface gigabitethernet 0/0/3 brief 2 MSTID Port Role STP State Protection 3 0 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE 4 1 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE 5 2 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE
1 [SwitchC] display stp interface gigabitethernet 0/0/2 brief 2 MSTID Port Role STP State Protection 3 0 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE 4 1 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE 5 2 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE
SwitchC的端口GE0/0/3在MSTI1和MSTI2中為根端口。SwitchC的另一個端口GE0/0/2，在MSTI2中被阻塞，在MSTI1中被計算為指定端口。
# 在接入交換機SwitchD上執行display stp interface brief命令，結果如下：
1 [SwitchD] display stp interface gigabitethernet 0/0/3 brief 2 MSTID Port Role STP State Protection 3 0 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE 4 1 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE 5 2 GigabitEthernet0/0/3 ROOT FORWARDING NONE
1 [SwitchD] display stp interface gigabitethernet 0/0/2 brief 2 MSTID Port Role STP State Protection 3 0 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE 4 1 GigabitEthernet0/0/2 ALTE DISCARDING NONE 5 2 GigabitEthernet0/0/2 DESI FORWARDING NONE
SwitchD的端口GE0/0/3在MSTI1和MSTI2中為根端口。SwitchD的另一個端口GE0/0/2，在MSTI1中被阻塞，在MSTI2中被計算為指定端口。
