（直播）生成树的工作原理及兼容性分析

然而，生成树有很多版本。 如果一个企业中混用了不同版本的STP，您有没有想过这些不同版本的STP之间的兼容性？

我们先来说一下STP有哪些版本：

CST [802.1D]、RSTP [802.1W]、PVST+ [思科专用]、MSTP [802.1S]

下面介绍一下各个版本的运行流程：

CST——树

CST的协议号是802.1D。 如果交换机运行在CST模式下，无论交换机中有多少个VLAN，所有流量都将走相同的路径。

RSTP——快速树

RSTP全称Rapid Tree，协议号为802.1W。 运行CST时，接口有几种状态，其中一种状态是不发送数据。 在RSTP中，RSTP将这三种状态归为一种状态，那么就是状态，所以在RSTP中，接口状态只有三种，即；

CST模式下，如果根交换机出现故障，需要等待50秒才能启用块端口； 而RSTP只需要6秒就能发现根交换机出现故障。 一旦发现根交换机出现故障，该端口将立即启用。

PVST+——Per-vlan Tree plus

PVST+是Cisco的专有协议。 之前也有PVST，但由于PVST只支持ISL trunk，为了扩展PVST支持IEEE 802.1Q，开发了PVST+协议； PVST+基于CST，运行PVST+的交换机会对每个VLAN进行一次STP计算，并且单独保存每个VLAN的STP信息； PVST+会对每个VLAN进行不同的STP计算，这称为STP实例()。 因此，可以控制每个VLAN流量走不同的路径。

PVST+ 仅支持最多 128 个实例。

快速PVST+

快速 PVST+ 是具有 RSTP 功能的 PVST+

MSTP——树

MSTP的协议号为802.1S，因为当交换机中有多个VLAN时，CST将所有VLAN流量放在一条链路上进行传输，而PVST+可以针对每个VLAN进行不同的STP操作，可以控制每个VLAN流量的方向，但如果交换机上有多个VLAN，PVST会为每个VLAN运行一个STP实例，这会给交换机带来太大的负载； 在这些VLAN中，有些VLAN走相同的路径。 为了节省设备资源的成本，可以将这些走同一路径的VLAN放到一个实例中，交换机可以为多个VLAN只维护这一个STP实例。

MSTP旨在将需要执行相同STP操作的VLAN映射到一个STP实例，从而节省交换机资源开销。

MSTP是运行在RSTP之上的协议，因此也具有RSTP的快速收敛特性； MSTP开启时RSTP也开启； 但MSTP最多只支持64个STP实例，但每个实例中的VLAN数量没有限制； 默认情况下，所有 VLAN 都属于实例 0。

MSTP还需要按区域进行管理，即交换机如果要在同一个交换机内进行相同的stp操作，名称和必须保持一致；

一个VLAN只能映射到一个实例，一个网络中可以存在多个MSTP，相互独立。

版本之间的兼容性

RSTP 与STP 的兼容性 RSTP 可以兼容STP，但这样就会失去RSTP 快速收敛等优点。

当一个网段同时存在运行STP的交换设备和运行RSTP的交换设备时，STP交换设备将忽略RSTP BPDU；

运行RSTP的交换设备在某个端口接收运行STP的交换设备发送的配置BPDU。 经过两个Hello Time后，端口切换到STP工作模式，并发送配置BPDU。 这样就实现了相互兼容。

可配置华为技术有限公司的数据通信设备。 当运行STP的交换设备从网络中移除后，与运行RSTP的交换设备相连的端口可以迁移回原来的RSTP工作模式。

总结如下：

1. MSTP-RSTP-STP自上而下兼容，但STP到MSTP不兼容。

2. 当同一网段的两台设备分别运行STP 和RSTP 时，STP 会丢弃RSTP 发送的BPDU。 RSTP收到STP发送的BPDU后，会等待2个Hello时间，自动从RSTP模式切换到STP模式。 模型。 当STP设备移动时，RSTP设备不会自动切换模式。 需要执行操作将其恢复为RSTP模式。

MSTP 相对于 STP 和 RSTP 的改进

RSTP在STP的基础上进行了改进，实现了网络拓扑的快速收敛。 然而，RSTP和STP仍然存在同样的缺陷：由于局域网中的所有VLAN共享生成树，因此VLAN之间无法实现数据流量的负载均衡。 如果链接被阻止，它将不会承载任何流量。 也有可能是部分VLAN报文无法转发。

为了弥补STP和RSTP的缺点，IEEE于2002年发布的802.1s标准定义了MSTP（多实例生成树）协议。 该协议与 STP 和 RSTP 兼容。 MSTP引入了域的概念，可以将一个大型交换网络划分为多个MST域（多个生成树域）。 每个域称为一个 MST 域（MST：Tree）。

MSTP将交换网络划分为多个域，每个域内形成多棵生成树，生成树之间相互独立。 每个生成树称为多生成树实例 (MSTI)。 该协议不基于VLAN，而是在（实例）基础上运行。

所谓的，就是一个或多个VLAN的集合。 一个或多个 VLAN 可以映射到一个，然后 MSTP 根据该计算生成一棵树。 计算出来的生成树称为MSTI（ Tree ），映射到同一VLAN的VLAN共享一棵生成树。 您可以为MSTI配置主根桥、备根桥、接口优先级或开销等相关配置。 那么各个MST域内的兼容性又回到了RSTP和STP的兼容性，

STP中定义的配置BPDU、RSTP中定义的RST BPDU、MSTP中定义的MST BPDU。

终于

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