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PVST
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MSTP
MSTP實作
參考資料

PVST

當網路規模較很大需要Switch特別多時，使用RSTP還是會導致較長收斂時間，若是將網路架構用VLAN方式切割成多個VLAN,或需是可以解決的方法，但實際上RSTP及STP無法跨越不同VLAN來運作，因為以RSTP及STP觀點來看，雖然切割成不同VLAN,不同Vlan之間還是共用一樣的Spanning Tree。根據上述缺點，Cisco 提出一個解決方案PVST(Per-VLAN Spanning Tree)，也就是每個Vlan 各自擁有自己的Spanning Tree，但PVST並不與STP及RSTP相容，後來Cisco又提出pVST+(per-VLAN Spanning Tree Plus)可以與STP及RSTP相容。但PVST+也是有它的缺點,如下:

每個VLan都有各自的Spanning Tree,假若建 100 個 VLAN就有100個Spanning Tree(或是100個不同的BPDU),這不僅會耗費不少

Switch 網路設備的CPU資源。

PVST與PVST+都是Cisco專屬的協定,並非所有廠牌Switch都可以與其互通使用。

另外，Dell Force 10 網路作業系統目前可以支援PVST+,與Cisco Switch 互通使用。

PVST Demo

如下圖所示

SA是 Vlan 10 的Root Bridge(藍色線)
SB是 Vlan 20 的Root Bridge(紅色線)
SC是 Vlan 1 的Root Bridge(棕色線)

設定配置

本實作採用Cisco Packet Tracer模擬器

建立Vlan 10及Vlan 20

SA#conf t
SA(config)#vlan 10
SA(config-vlan)#vlan 20
SA#show vlan brief

SB(config)#vlan 10
SB(config-vlan)#vlan 20

SC(config)#vlan 10
SC(config-vlan)#vlan 20

將SA、SB及SC互連的網路介面設定為trunk

SA(config)#int fa0/1
SA(config-if)#switchport mode trunk
SA(config-if)#int fa0/2
SA(config-if)#switchport mode  trunk

SB(config)#int fa0/1
SB(config-if)#switchport mode trunk
SB(config-if)#int fa0/3
SB(config-if)#switchport mode trunk

將Switch的Spanning Tree模式設成PVST(預設模式就是 PVST)

SA(config)#spanning-tree mode pvst 
SB(config)#spanning-tree mode pvst
SC(config)#spanning-tree mode pvst

指定SA為Vlan 10的Root Bridge;SB為Vlan 20的 Root Bridge;SC為Vlan 1 的Root Vlan

SA(config)#spanning-tree vlan 10 root  primary
SB(config)#spanning-tree vlan 20 root primary
SC(config)#spanning-tree vlan 1 root primary

驗證SA結果

SA#show spanning-tree vlan 10
VLAN0010
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    24586
             Address     0060.4746.A954
             This bridge is the root
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15
             ~略
Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1            Desg FWD 19        128.1    P2p
Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p

驗證SB結果

SB#show spanning-tree vlan 20
Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    24596
             Address     00E0.B047.0540
             This bridge is the root
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
~略~
Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/1            Desg FWD 19        128.1    P2p
Fa0/3            Desg FWD 19        128.3    P2p

驗證SC結果

SC#show spanning-tree vlan 1
VLAN0001
  Spanning tree enabled protocol ieee
  Root ID    Priority    24577
             Address     0002.4A3C.06DC
             This bridge is the root
             Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
~略~
Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p
Fa0/3            Desg FWD 19        128.3    P2p

MSTP

針對解決上述PVST的缺點，2002年IEEE 提出802.1s標準,Multiple Spanning Tree Protocol(MSTP),利用多個VLAN映對到一個Spanning Tree Instance,因此不管建立多少個VLAN,每個VLAN都只有一份BPDU。並且提供多條轉送路徑及負載平衡的機制。也與STP及RSTP相容。

重點概要

1個Vlan只能加入一個MSTI
1個MSTI可以有1個或多個Vlan

MSTP實作

本實作在 Dell S4810 Switch, 網路OS:force 10。參考以下實作架構圖

實作要點

需要建立 3個VLAN 分別是 Vlan 100,Vlan 200及Vlan 300
將Vlan 100 加入 MSTI 1 instance;Vlan 200 加入 MSTI 2 instance;Vlan 300 加入 MSTI 3 instance
下表是Msti 的 Bridge Priority

設備編號	MSTi 1	MSTi 2	MSTi 3
C0	4096	8192	12288
C1	12288	4096	8192
C2	8192	12288	4096

設定配置

本實作在Dell S4810 Switch設備及以Force10網路作業系統。

將C0,C1及C2設備上介面分別設定成Level 2 switch並啟動它。

C1(conf)#int ten 0/1
C1(conf-if-ten-0/1)#switchport
C1(conf-if-ten-0/1)#no shut
C1(conf-if-ten-0/1)#int ten 0/12
C1(conf-if-ten-0/12)#switchport
C1(conf-if-ten-0/12)#no shut
C0(conf)#int ten 0/1
C0(conf-if-ten-0/1)#switchport
C0(conf-if-ten-0/1)#no shut
C0(conf-if-ten-0/1)#int ten 0/2
C0(conf-if-ten-0/2)#switchport
C0(conf-if-ten-0/2)#no shut
C2(conf)#int ten 0/2
C2(conf-if-ten-0/2)#switchport
C2(conf-if-ten-0/2)#no shut
C2(conf-if-ten-0/2)#int ten 0/12
C2(conf-if-ten-0/12)#switchport
C2(conf-if-ten-0/12)#no shut

建立Vlan100,Vlan200及Vlan300。在介面上設定帶tag(vlan 100-300),本範例只演示C0設備,其他C1及C2按照以下方法做

C0(conf)#int vlan100
C0(conf-if-v1-100)#int vlan200
C0(conf-if-v1-200)#int vlan300
C0(conf-if-v1-300)#exit
C0(conf)#int range vlan 100 - 300
C0(conf-if-range-vl-100-300)#tagged ten 0/1
C0(conf-if-range-vl-100-300)#tagged ten 0/2

設定MSTP。將VLAN 100 加入到MSTI1;VLAN 200 加入到MSTI2;VLAN 300 加入到MSTI3,本範例只演示C0設備,其他C1及C2按照以下方法做
```
C0(conf)#protocol spanning-tree mstp
C0(conf-mstp)#mti 1  vlan 100
C0(conf-mstp)#mti 2  vlan 200
C0(conf-mstp)#mti 3  vlan 300
```

設定MSTi優先權,將msti 1 設定成4096;msti 2 設定成 8192;msti 3 設定成 12288

C0(conf-mstp)#msti 1 bridge-priority 4096
C0(conf-mstp)#msti 2 bridge-priority 8192
C0(conf-mstp)#msti 3 bridge-priority 12288

啟動MSTP 協定。本範例只演示C0設備,其他C1及C2按照以下方法做
```
C0(conf-mstp)#no disable
```

驗證MSTP及顯示MSTP設定完後,相關參數

C0#show spanning-tree mst config
C0#show spanning-tree mst vlan
C0#show spanning-tree msti 1 brief
C0#show spanning-tree msti 2 brief
C0#show spanning-tree msti 3 brief

結果呈現

結果呈現(以 Logical Topology 方式)

參考資料

Spanning Tree Protocol
STP、RSTP、MSTP
Cisco and Force10 – STP Spanning Tree Interoperability
Dell Taiwan Networking Partner Training Book-A

阿里BaBa電腦筆記

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