MST

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MST(Multiple Spanning Tree，多生成樹)

　　MST是把IEEE802.1w 的快速生成樹(RST)演算法擴展而得到的。

　　採用多生成樹(MST)，能夠通過幹道(trunks)建立多個生成樹，關聯VLANs到相關的生成樹進程，每個生成樹進程具備單獨於其他進程的拓撲結構；MST提供了多個數據轉發路徑和負載均衡，提高了網路容錯能力，因為一個進程(轉發路徑)的故障不會影響其他進程(轉發路徑)。

　　一個生成樹進程只能存在於具備一致的VLAN進程分配的橋中，必須用同樣的MST配置信息來配置一組橋，這使得這些橋能參和到一組生成樹進程中，具備同樣的MST配置信息的互連的橋構成多生成樹區(MST Region )

　　MST將環路網路修剪成為一個無環的樹型網路，避免報文在環路網路中的增生和無限迴圈，同時還提供了數據轉發的多個冗餘路徑，在數據轉發過程中實現VLAN 數據的負載均衡。MSTP 兼容STP 和RSTP，並且可以彌補STP 和RSTP 的缺陷。它既可以快速收斂，也能使不同VLAN 的流量沿各自的路徑分發，從而為冗餘鏈路提供了更好的負載分擔機制。

　　IEEE802.1s引入了IST(Single Spanning Tree，單生成樹)概念和MST實例。IST是一種RSTP實例，它擴展了MST區域內的802.1D單一生成樹。IST連接所有MST網橋，並從邊界埠發出、作為貫穿整個網橋域的虛擬網橋。MST實例(MSTI)是一種僅存在於區域內部的RSTP實例。它可以預設運行RSTP，無須額外配置。不同於IST的是，MSTI在區域外既不與BPDU交互，也不發送BPDU。MST可以與傳統的PVST+交換機互操作。思科實施定義了16種實例：一個IST(實例0)和15個MSTI，而IEEE 802.1s則支持一個IST和63個MSTI。

　　RSTP和MSTP都能夠與傳統生成樹協議互操作。但是，當與傳統網橋交互時，IEEE 802.1w的快速融合優勢就會失去。為保留與基於IEEE 802.1d網橋的向後兼容性，IEEE 802.1s協議網橋在其埠上接聽IEEE 802.1d格式的BPDU(網橋協議數據單元)。如果收到了IEEE 802.1d BPDU，埠會採用標準IEEE 802.1d行為，以確保兼容性。

　　採用MST技術後，可以通過幹道(trunks)建立多個生成樹，關聯VLANs到相關的生成樹進程，而且每個生成樹進程具有獨立於其他進程的拓撲結構。MST還提供了多個數據轉發路徑和負載均衡，提高了網路容錯能力，因為一個進程(轉發路徑)的故障不會影響其他進程(轉發路徑)。

　　每台運行MST的交換機都擁有單一配置，包括一個字母數字式配置名、一個配置修訂號和一個4096部件表，與潛在支持某個實例的各4096 VLAN相關聯。作為公共MST區域的一部分，一組交換機必須共用相同的配置屬性。重要的是要記住，配置屬性不同的交換機會被視為位於不同的區域。

　　在大型網路的不同網路部分，通過MST來定位不同VLANs和生成樹進程的分配可以更容易地管理網路和使用冗餘路徑；一個生成樹進程只能存在於具有一致的VLAN進程分配的橋中，必須用同樣的MST配置信息來配置一組橋，這使得這些橋能參與到一組生成樹進程中，具有同樣的MST配置信息的互連的橋構成多生成樹(MST)區。

　　為確保一致的VLAN實例映射，協議需要識別區域的邊界。因此，區域的特征都包括在BPDU中。交換機必須瞭解它們是否像鄰居一樣位於同一區域，因此會發送一份VLAN實例映射表摘要，以及修訂號和名稱。當交換機接收到BPDU後，它會提取摘要，並將其與自身的計算結果進行比較。為避免出現生成樹環路，如果兩台交換機在BPDU中所接收的參數不一致，負責接收BPDU的埠就會被宣佈為邊界埠。

　　多生成樹(MST)使用修正的快速生成樹協議(RSTP)——多生成樹協議(MSTP)。MST具有下列特性。

　　(1)MST在MST區中運行IST常量

　　MST協議運行一個生成樹常量叫做內部生成樹(IST)，IST用有關MST區的內部信息增加了通用生成樹的信息，而MST區對於相鄰的單生成樹(SST)和MST區就像一個單獨的橋。

　　(2)一個運行MST的橋提供與單生成樹橋的互操作性

　　在MST協議中，內部生成樹(IST)連接區中的所有MST橋，並且是通用生成樹(CST)的一個子樹。通用生成樹包含整個的橋域，MST區對於相鄰的單生成樹(SST)橋和MST區就像一個虛橋。通用和內部生成樹(CIST)是每個MST區的內部生成樹(IST)、互連MST區的通用生成樹和單生成樹橋的一個集合，它與一個MST區內的一個IST和一個MST區外的CST都是一樣的。STP、RSTP和MSTP共同建立一個單獨的橋來作為通用和內部生成樹(CIST)的根。

　　(3)MST在每個區內建立和維護額外的生成樹

　　這些建立和維護額外的生成樹就是MST進程(MSTIS)。IST的進程號為0，MSTIS的進程號為1、2、3等。即使MST區是互連的，任何MSTI也都是本地於MST區並且獨立於另一個區的MSTI，MST進程和IST在MST區的邊界組合在一起構成了CST。MSTI的生成樹信息包含在MSTP的記錄(M-record)中，M-record總是封裝在MST的BPDUS中。由MSTP計算的原始生成樹叫做M樹(M-tree)，M樹只在MST區活躍，M樹和IST在MST區的邊界合併而形成CST 。