阿里BaBa電腦筆記

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======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)
{{:network:pvst_demo_packet_tracer.png|}}

==== 設定配置 ====
本實作採用Cisco Packet Tracer模擬器
  - 建立Vlan 10及Vlan 20<code>
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
</code>
  - 將SA、SB及SC互連的網路介面設定為trunk<code>
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
</code>
  - 將Switch的Spanning Tree模式設成PVST(預設模式就是 PVST)<code>
SA(config)#spanning-tree mode pvst 
SB(config)#spanning-tree mode pvst
SC(config)#spanning-tree mode pvst 
</code>
  - 指定SA為Vlan 10的Root Bridge;SB為Vlan 20的 Root Bridge;SC為Vlan 1 的Root Vlan<code>
SA(config)#spanning-tree vlan 10 root  primary
SB(config)#spanning-tree vlan 20 root primary
SC(config)#spanning-tree vlan 1 root primary 
</code>
  - 驗證SA結果<code>
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             
</code>
  - 驗證SB結果<code>
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
</code>
  - 驗證SC結果<code>
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
</code>
======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

{{:network:mstp_實體連線.gif|}}
====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。<code>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
</code>
  - 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<code>
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
</code>
  - 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<code>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
</code>
  - 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<code>
C0(conf-mstp)#msti 1 bridge-priority 4096
C0(conf-mstp)#msti 2 bridge-priority 8192
C0(conf-mstp)#msti 3 bridge-priority 12288
</code>
  - 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<code>C0(conf-mstp)#no disable</code>
  - 驗證MSTP及顯示MSTP設定完後,相關參數<code>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
</code>
====結果呈現====
{{:network:mstp_實體連線_vlan.gif|}}
====結果呈現(以 Logical Topology 方式)====
{{:network:mstp_實體連線_vlan_msti.gif|}}
======參考資料======
  * [[http://en.wikipedia.org/wiki/Rapid_Spanning_Tree_Protocol#Rapid_Spanning_Tree_Protocol|Spanning Tree Protocol]]
  * [[http://xuzhiming302.blog.51cto.com/2377258/1241211|STP、RSTP、MSTP ]]
  * [[http://hasanmansur.com/2012/10/15/cisco-and-force10-stp-spanning-tree-interoperability/|Cisco and Force10 – STP Spanning Tree Interoperability]]
  * Dell Taiwan Networking Partner Training Book-A
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