MSTP技术原理解析
MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多生成树协议）是一种网络协议，它可以在局域网中实现负载均衡和冗余链路的利用率提高。MSTP是基于STP（Spanning Tree Protocol，生成树协议）和RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol，快速生成树协议）的，具有快速收敛和负载均衡的特点。
一、MSTP产生背景
MSTP是 IEEE 于 2002 年发布的 802.1S 标准中定义的。MSTP的产生是为了解决STP和RSTP的缺点，即同一局域网内所有的VLAN共享一个生成树，无法在VLAN间实现数据流量的负载均衡。链路利用率低，被阻塞的冗余链路不承载任何流量，造成了带宽的浪费，还可能造成部分VLAN报文无法转发。
二、MSTP基本概念
1. MSTP网络层次结构
MSTP网络可以包含一个或多个MST域，每个MST域中又可包含一个或多个MSTI（生成树实例）。每个MSTI是由其中运行STP/RSTP/MSTP的交换设备经MSTP协议计算后形成的树状网络。
2. MST域
同一MSTP域设备的特点是：都启动MSTP，具有相同的域名，具有相同的VLAN到生成树实例映射配置，具有相同的MSTP修订级别配置。一个MSTP网络可以存在多个MST域，各MST域之间在物理上直接或间接相连。
3. MSTI-多生成树实例
MSTI是指MST域内的生成树。一个MST域内可以通过MSTP生成多棵生成树，各棵生成树之间彼此独立。一个MSTI可以与一个或多个VLAN对应，但一个VLAN只能与一个MSTI对应。
4. VLAN映射表
VLAN映射表是MST域的属性，描述了VLAN和MST域中对应MSTI之间的映射关系。也就是把那些VLAN分别加入哪个MSTI中。
5. IST-内部生成树
IST是各个MST域内部的一棵生成树，是仅针对具体的MST域来计算的，但它是一个特殊的MSTI，MSTIID为0，即IST通常称为MSTI0。每个MST域中只有一个IST，包括对应MST域中所有互联的交换机。
6. CST-公共生成树
CST是连接整个MSTP网络内所有MST域的一棵单生成树，是针对整个MSTP网络来计算的，每个网络中只有一个CST，每个MST域中的IST是整个MSTP网络CIST的一个片段。
7. CIST-公共和内部生成树
CIST是通过STP或RSTP协议计算生成的，连接整个MSTP网络内所有交换机的单生成树，由IST和CST共同构成。
8. SST
SST（生成树）有两种情况：运行STP或RSTP生成树协议的交换机只属于一个生成树。MST与中只有一个交换机，这个交换机构成了生成树。
9. 总根
总根是CIST生成树的根桥，通常是交换网络中最上层的交换机，一个MSTP网络只有一个总根。
10. 根域
在MSTP网络中，每MST域都有一个特殊的IST实例，以及许多MSTI实例，所以域根（Regional Root）又分为IST域根和MSTI域根。各个MST域中的IST生成树中举例CIST总根举例最近的交换机是IST域根，总根所在MST域的IST域根就是总根。MSTI的域根是对应生成树实例的树根，域中不同的MSTI有各自的域根。
三、MSTP端口角色
MSTP端口角色相比RSTP中多一个主端口（master port），根端口、指定端口、Alternate端口、Backup端口和边缘端口这五种主要端口角色的作用与RSTP协议中对应的端口角色定义完全相同。与RSTP相同，在MSTP中除了边缘端口外，其他端口都参与MSTP的计算过程，同一端口在不同生成树中担任不同角色。
