1) Протокол Multiple Spanning Tree, MSTP.

MSTP расширяет стандарт IEEE 802.1w (RSTP) для поддержки нескольких копий STP. Это расширение обеспечивает как быструю сходимость сети, так и возможность баланса нагрузки в сети с настроенными VLAN. Стандарт 802.1s MSTP также вносит дополнения и в стандарт 802.1Q.

Протокол MSTP обратно совместим с протоколами 802.1D STP и 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), и позволяет настраивать несколько независимых «деревьев» STP в разных VLAN – администратор может группировать и назначать VLAN на отдельные «связующие деревья» (spanning tree). Каждое такое «дерево» может иметь свою независимую от других «деревьев» топологию.

Подобная новая архитектура обеспечивает несколько разных вариантов для передачи данных и позволяет организовать баланс нагрузки. Это свойство улучшает отказоустойчивость сети к возможным сбоям, т.к. сбой соединений в отдельном «дереве» (маршруте передачи данных) не отразится на других «деревьях» и, соответственно, возможных маршрутах.

Также благодаря MSTP облегчается задача администрирования и управления крупными сетями: можно использовать резервные маршруты передачи данных путем настройки нескольких VLAN и настройкой независимых «деревьев» на поучившихся сегментах сети.

• Стандартизирован IEEE 802.1s.
• MSTP позволяет использовать более одной копии STP в сети с 802.1q VLAN. Он позволяет одни VLAN связать с одной копией STP, а другие с другой, обеспечивая несколько связей между коммутаторами.
• Также MSTP предоставляет возможность распределения нагрузки.
• Каждая копия (покрывающее дерево) MSTP также использует протокол RSTP для более быстрой сходимости сети.

2) Регионы MSTP.

• Регион MSTP это связанная группа коммутаторов с поддержкой MSTP с одинаковой конфигурацией MST.
• Преимущества MSTP могут быть использованы только внутри региона. В разных регионах используется только одна копия STP для всех VLAN.
• Для того, чтобы добиться одинаковой конфигурации MST нужно задать следующие одинаковые параметры:
  1. Конфигурационное имя
  2. Конфигурационный номер ревизии
  3. Карту привязки VLAN к копиям STP

2) Пример работы MSTP.

Сеть состоит из 3 коммутаторов, соединенных между собой. В сети настроены 2 VLAN с VID 10 и 20. На коммутаторе 1 VLAN 10 и 20 настроены на разных портах таким образом, что трафик для обоих VLAN 10 и 20 передается по разным соединениям.

На первый взгляд, такая конфигурация достаточно обычна и хорошо подходит для балансировки нагрузки при передаче трафика двух различных VLAN. Однако в сети настроен протокол STP.

Если коммутатор 3 будет выбран корневым коммутатором для STP, то соединение между коммутаторами 1 и 2 будет заблокировано. В этом случае трафик из VLAN 20 не сможет передаваться по сети. Эта проблема возникает потому, что коммутаторы рассматривают VLAN 10 и 20 как независимые сети, в то время как протокол STP рассматривает топологию сети как одну целую сеть.

• 802.1S решает поставленную задачу:
• Если назначить VLAN 10 на копию MSTP под номером 1, а VLAN 20 сопоставить с копией 2.
• Т.о. получится две независимых топологии дерева STP.
• Коммутатор 3 становится корневым для копии MSTP номер 2 и блокирует прохождение трафика между коммутаторами 1 и 2.
• В отличие от протокола 802.1D STP, это соединение блокируется только для прохождения трафика из VLAN 10.
• Трафик из VLAN 20 будет передаваться по этому соединению.
• Аналогичным образом, копия MSTP под номером 2 выберет коммутатор 2 в качестве корневого и заблокирует соединение между коммутаторами 1 и 3 для трафика из VLAN 20.
• Таким образом, достигается требуемая работа сети: осуществляется баланс нагрузки при передаче трафика нескольких VLAN по разным соединениям и в то же время в сети отсутствуют логические «петли».

3) Порядок настройки MSTP.

1. Включить STP на каждом устройстве.
2. Изменить версию STP на MSTP. (По умолчанию RSTP)
3. Задать имя региона MSTP и ревизию.
4. Создать копию и проассоциировать VLAN.
5. Сконфигурировать приоритет STP так, чтобы явно задать корневой коммутатор. По умолчанию это 32768. Чем меньше номер, тем больше приоритет. По умолчанию, чем меньше значение MAC, тем больше вероятность стать корневым коммутатором.
6. Задать приоритеты на портах так, чтобы задать порт в VLAN, который будет заблокирован.
7. Задать пограничный порт.

4) Пример настройки MSTP №1: одна копия STP на каждый VLAN.

Задача:

Каждый VLAN образует своё покрывающее дерево. В каждой паре только одна активная линия для каждого VLAN. Если любая активная линия отказывает, вторая становится активной.

Конфигурация DGS-3324SR_A:

# Задать приоритет STP так, чтобы коммутатор A стал корневым.
Приоритет задаётся по правилу 4096*n, по умолчанию = 32768

config stp priority 4096 instance_id 0
config stp priority 4096 instance_id 2
config stp priority 4096 instance_id 3

# Задать приоритеты портов так, чтобы порт 1 стал активным
для v2, и порт 13 - для v3. Приоритет = 16*n, по умолчанию = 128

config stp mst_ports 1 instance_id 2 priority 96
config stp mst_ports 13 instance_id 3 priority 96
config stp ports 3-12 edge true
config stp ports 15-20 edge true

Конфигурация DGS-3324SR_B:

config vlan default delete 1-20

create vlan v2 tag 2
config vlan v2 add untagged 1-12
create vlan v3 tag 3
config vlan v3 add untagged 13-20

enable stp
config stp version mstp
config stp mst_config_id name abc
config stp mst_config_id revision_level 1

create stp instance_id 2
config stp instance_id 2 add_vlan 2

create stp instance_id 3
config stp instance_id 3 add_vlan 3

config stp ports 3-12 edge true
config stp ports 15-20 edge true

5) Пример настройки MSTP №2: Распределение нагрузки.

Задача: Распределение нагрузки.

В V2 и V3 запущены отдельные копии RSTP. Активная линия для V2 - порт 23, а для V3 – 24 с распределением нагрузки. Если одна из линий выходит из строя, V2 и V3 используют оставшуюся в целях обеспечения отказоустойчивости.

Конфигурация DGS-3324SR_A:

config vlan default delete 1-20

create vlan v2 tag 2
config vlan v2 add untagged 1-12
config vlan v2 add tagged 21-24
create vlan v3 tag 3
config vlan v3 add untagged 13-20
config vlan v3 add tagged 21-24

enable stp
config stp version mstp
config stp mst_config_id name abc
config stp mst_config_id revision_level 1

create stp instance_id 2
config stp instance_id 2 add_vlan 2
create stp instance_id 3
config stp instance_id 3 add_vlan 3

# Задать приоритет STP так, чтобы коммутатор A стал корневым.

config stp priority 4096 instance_id 0
config stp priority 4096 instance_id 2
config stp priority 4096 instance_id 3

# Задать приоритеты портов так, чтобы порт 23 стал активным для v2, а порт 24 - для v3.

config stp mst_ports 1:23 instance_id 2 priority 96
config stp mst_ports 1:24 instance_id 3 priority 96
config stp ports 1-20 edge true

Конфигурация DGS-3324SR_B:

config vlan default delete 1-20

create vlan v2 tag 2
config vlan v2 add tagged 21-24
config vlan v2 add untagged 1-12

create vlan v3 tag 3
config vlan v3 add tagged 21-24
config vlan v3 add untagged 13-20

enable stp
config stp version mstp
config stp mst_config_id name abc
config stp mst_config_id revision_level 1

create stp instance_id 2
config stp instance_id 2 add_vlan 2
create stp instance_id 3
config stp instance_id 3 add_vlan 3

config stp ports 1-20 edge true

# Команды отладки для A и B

show stp instance_id
show stp ports

6) Пример настройки MSTP №3: MSTP в сетях третьего уровня.

Задача:

Пакеты маршрутизируются коммутатором уровня L3, в то время как MSTP функционирует на уровне L2. В обычном режиме осуществляется распределение нагрузки. Если одна линия отказывает, то используется вторая в качестве резервной.

Конфигурация DGS-3324SR L3:

config vlan default delete 1-20

create vlan v2 tag 2
config vlan v2 add untagged 1-12
config vlan v2 add tagged 21-24
create ipif ip2 192.168.2.254/24 v2

create vlan v3 tag 3
config vlan v3 add untagged 13-20
config vlan v3 add tagged 21-24
create ipif ip3 192.168.3.254/24 v3

# Конфигурация MSTP

enable stp
config stp version mstp
config stp mst_config_id name abc
config stp mst_config_id revision_level 1

create stp instance_id 2
config stp instance_id 2 add_vlan 2

create stp instance_id 3
config stp instance_id 3 add_vlan 3

config stp ports 1-20 edge true

Конфигурация DES-3526_A и DES-3526_B L2:

config vlan default delete 1-24

create vlan v2 tag 2
config vlan v2 add untagged 1-8
config vlan v2 add tagged 25-26

create vlan v3 tag 3
config vlan v3 add untagged 9-24
config vlan v3 add tagged 25-26

# Конфигурация MSTP

enable stp
config stp version mstp
config stp mst_config_id name abc
config stp mst_config_id revision_level 1

create stp instance_id 2
config stp instance_id 2 add_vlan 2

create stp instance_id 3
config stp instance_id 3 add_vlan 3

config stp ports 1-24 edge true