前言

STP和RSTP都是针对一个完整网络生成一颗无环的生成树，STP和RSTP对于小型网络来书是非常有效的，但是对于较为复杂的中大型网络来说，STP和RSTP需要经过大量复杂的计算最终才能生成一颗生成树，有时候甚至无法生成一颗完整的生成树，那么中大型网络用什么来防止环路呢？方法很多，但是今天我们的主角是MSTP（多生成树协议）。

MSTP与RSTP

MSTP与RSTP非常多相似点，例如五个端口角色、三种端口状态、三个计时器，甚至收敛机制都是一样，MSTP相比RSTP只是多了"多生成树域（MST）"和"生成树实例（MSTI）"。

MSTP和RSTP所使用的收敛机制是一样的。

MSTP（Multiple Spanning Tree 多生成树协议）

MSTP的重点是"MST"和"MSTI"，两个参数之间的关系是：一个运行MSTP的网络可以划分多个MST，而每个MST可以包含一个或者多个MSTI，一个MSTI就是一颗生成树。

注意：一个VLAN只能属于一个MSTI，一台交换机可以属于多个MSTI、MST。

MST（多生成树域）：

MST是由MSTP网络中多台交换机及其网段组成的，在同一个MST域中的交换机具有如下特点：

1、 都运行MSTP协议。

2、 具有相同的域名。

3、 具有相同的VLAN映射配置。

一个MSTP网络中可以拥有多个MST，各个MST之间都存在物理连接（直接或者间接），管理员可以通过命令将交换机划分到不同的MST当中。

MSTI（多生成树实例）：

MSTI是MST当中的生成树，一个MST可以存在多个MSTI，各个MSTI各自独立，互不影响，MSTI由一个或者多个VLAN构成，但是一个VLAN只能属于一个MSTI。

如下图所示，MSTI中包含有3个MSTI，每个MSIT对应一个VLAN建立生成树，由下图可见，每一个MSTI中都会阻塞掉一部分端口，达到无环结构，各个MSTI都是独立运作的，所以，我们看到MSIT 1 中SW3和SW4之间的链路是阻塞了的，但是到了MSTI 3 中，SW3和SW4之间的链路又处于转发状态。

VLAN映射：

VLAN映射这个是MSTP中的核心参数，VLAN映射就是把MST域中的VLAN划分到MSTI中，一个VLAN只能加入到一个MSTI中，同一个VLAN的数据只能在一个MSTI中传输，一个MSTI可以容纳多个VLAN。

如上图，VLAN10映射到MSIT 1 中，VLAN20映射到MSIT 2 中，VLAN30映射到MSIT 3 中。

生成树：

MSTP中包含多棵生成树分别是：

IST（内部生成树）：就是MST中内部生成的生成树，只针对当前MST进行计算，每个MST中只生成一个IST。

CST（公共生成树）：是整个MSTP网络中的一颗总的生成树，是针对所有MST经行计算。CST会生成域根，CST内部还存在MSTI，MSTI也会生成域根，所有分别是CST域根和MSIT域根。

CIST（公共和内部生成树）：针对MSTP网络所有交换机生成的单生成树，是由CST和IST共同构建。CIST会生成一个总根，通常是网络的最上层的设备。

SST（单生成树）：一个MST中只有一台交换机，那么这台交换机生成的生成树就是单生成树，以及STP和RSTP生成的都是单生成树。

端口角色：

MSTP中包含的端口角色有：根端口、指定端口、替代端口、备份端口、主端口、域边缘端口和边缘端口，其中根端口、指定端口、替代端口、备份端口、边缘端口的作用都跟RSTP中一致的，MSTP也是除了边缘端口以外所有端口都参与到选举中。

因为根端口、指定端口、替代端口、备份端口、边缘端口，这几个端口都在上一篇文章中讲解过了，在这里我就不作讲解了，我们来重点讲解"主端口"和"域边缘端口"。

主端口：

主端口是MST域中与总根连接最近的端口，是所有报文到达总根的必经之路，主端口在MSTI和MST当中都担任根端口的角色。

域边缘端口：

域边缘端口是指MST域与其他MST或者SST连接的端口，域边缘端口在MSTI和CIST中担任的角色是一致的。

MSTP原理：

MSTP将整个网络分成若干个MST域，再使用STP或者RSTP协议的算法进行计算，生成CST。MST域内则通过MSTP协议算法进行计算。MSTP使用MST BPDU作为计算依据。

现今大部分的交换机都默认运行MSTP协议，而非STP或RSTP，如果不进行配置，那么MSTP的工作方式与RSTP的工作方式接近。