802.1s

计算机专业名词

IEEE 802.1s标准中的多生成树（Multiple Spanning Tree ，MST）技术把IEEE 802.1w快速单生成树（RST）算法扩展到多生成树，这为虚拟局域网（VLANs）环境提供了快速收敛和负载均衡的功能，是IEEE 802.1 VLAN标记协议的扩展协议。

工作原理

IEEE802.1s引入了IST（Single Spanning Tree，单生成树）概念和MST实例。IST是一种RSTP实例，它扩展了MST区域内的802.1D单一生成树。IST连接所有MST网桥，并从边界端口发出、作为贯穿整个网桥域的虚拟网桥。MST实例（MSTI）是一种仅存在于区域内部的RSTP实例。它可以默认运行RSTP，无须额外配置。不同于IST的是，MSTI在区域外既不与BPDU交互，也不发送BPDU。MST可以与传统的PVST+交换机互操作。思科实施定义了16种实例：一个IST（实例0）和15个MSTI，而IEEE 802.1s则支持一个IST和63个MSTI。

RSTP和MSTP都能够与传统生成树协议互操作。但是，当与传统网桥交互时，IEEE 802.1w的快速融合优势就会失去。为保留与基于IEEE 802.1d网桥的向后兼容性，IEEE 802.1s协议网桥在其端口上接听IEEE 802.1d格式的BPDU（网桥协议数据单元）。如果收到了IEEE 802.1d BPDU，端口会采用标准IEEE 802.1d行为，以确保兼容性。

采用MST技术后，可以通过干道（trunks）建立多个生成树，关联VLANs到相关的生成树进程，而且每个生成树进程具有独立于其他进程的拓扑结构。MST还提供了多个数据转发路径和负载均衡，提高了网络容错能力，因为一个进程（转发路径）的故障不会影响其他进程（转发路径）。

每台运行MST的交换机都拥有单一配置，包括一个字母数字式配置名、一个配置修订号和一个4096部件表，与潜在支持某个实例的各4096 VLAN相关联。作为公共MST区域的一部分，一组交换机必须共享相同的配置属性。重要的是要记住，配置属性不同的交换机会被视为位于不同的区域。

在大型网络的不同网络部分，通过MST来定位不同VLANs和生成树进程的分配可以更容易地管理网络和使用冗余路径；一个生成树进程只能存在于具有一致的VLAN进程分配的桥中，必须用同样的MST配置信息来配置一组桥，这使得这些桥能参与到一组生成树进程中，具有同样的MST配置信息的互连的桥构成多生成树（MST）区。

为确保一致的VLAN实例映射，协议需要识别区域的边界。因此，区域的特征都包括在BPDU中。交换机必须了解它们是否像邻居一样位于同一区域，因此会发送一份VLAN实例映射表摘要，以及修订号和名称。当交换机接收到BPDU后，它会提取摘要，并将其与自身的计算结果进行比较。为避免出现生成树环路，如果两台交换机在BPDU中所接收的参数不一致，负责接收BPDU的端口就会被宣布为边界端口。

主要特性

多生成树（MST）使用修正的快速生成树协议（RSTP）——多生成树协议（MSTP）。MST具有下列特性。

（1）MST在MST区中运行IST常量

MST协议运行一个生成树常量叫做内部生成树（IST），IST用有关MST区的内部信息增加了通用生成树的信息，而MST区对于相邻的单生成树（SST）和MST区就像一个单独的桥。

（2）一个运行MST的桥提供与单生成树桥的互操作性

在MST协议中，内部生成树（IST）连接区中的所有MST桥，并且是通用生成树（CST）的一个子树。通用生成树包含整个的桥域，MST区对于相邻的单生成树（SST）桥和MST区就像一个虚桥。通用和内部生成树（CIST）是每个MST区的内部生成树（IST）、互连MST区的通用生成树和单生成树桥的一个集合，它与一个MST区内的一个IST和一个MST区外的CST都是一样的。STP、RSTP和MSTP共同建立一个单独的桥来作为通用和内部生成树（CIST）的根。

（3）MST在每个区内建立和维护额外的生成树

这些建立和维护额外的生成树就是MST进程（MSTIS）。IST的进程号为0，MSTIS的进程号为1、2、3等。即使MST区是互连的，任何MSTI也都是本地于MST区并且独立于另一个区的MSTI，MST进程和IST在MST区的边界组合在一起构成了CST。MSTI的生成树信息包含在MSTP的记录（M-record）中，M-record总是封装在MST的BPDUS中。由MSTP计算的原始生成树叫做M树（M-tree），M树只在MST区活跃，M树和IST在MST区的边界合并而形成CST

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