思科交换机生成树协议之解
前言
思科交换机所支持的生成树协议类型分别有:PVST(Per VLAN Spanning Tree)、PVST+(Per VLAN Spanning Tree Plus)、Rapid-PVST+(Rapid Per VLAN Spanning Tree Plus)和MST(Multiple Spanning Tree)。

01
概述
 
思科交换机所支持的生成树协议类型分别有:PVST(Per VLAN Spanning Tree)、PVST+(Per VLAN Spanning Tree Plus)、Rapid-PVST+(Rapid Per VLAN Spanning Tree Plus)和MST(Multiple Spanning Tree)。 

在使用IOS 12.2及之后版本的Catalyst系列交换机中,支持PVST、PVST+、Rapid-PVST+和MST四种类型STP协议。这几种生成树协议的某些BPDU报文采用其私有的报文格式,与IEEE标准的BPDU报文格式不一样。当思科交换机运行PVST+或者Rapid-PVST+协议时,trunk端口在非VLAN 1中便发送私有的PVST BPDU报文,这类私有的BPDU报文的源MAC地址为端口的MAC地址,目的MAC地址为思科自己的保留地址01-00-0C-CC-CC-CD。

 

02
PVST工作原理

PVST协议可以简单地理解为在每一个VLAN上运行一个普通的STP协议,不同VLAN之间的生成树状态和计算完全独立,虽然没有类似MSTP协议中的实例的概念,但也可以完成对不同VLAN的数据进行负载分担。PVST协议报文除了在数据帧内会带有VLAN信息以外,最主要的是PVST协议的BPDU报文目的MAC地址是01-00-0C-CC-CC-CD,因此该协议无法与采用IEEE标准生成树协议STP的设备进行互通。

 

 
03
PVST+工作原理
 
为解决与IEEE标准STP协议的互通问题,思科在PVST协议的基础上衍生出了PVST+协议。PVST+协议相对于PVST协议的改进是:提供了与标准STP协议互通的能力。 

对于一个Access端口,PVST+协议将发送标准的STP格式的BPDU报文;对于一个Trunk端口,PVST+协议仅会在VLAN 1中,发送标准格式的BPDU报文(目的MAC地址为01-80-C2-00-00-00),而在其他允许通过的VLAN中,仍然发送其私有格式的PVST BPDU报文(目的MAC地址为01-00-0C-CC-CC-CD)。

华为交换机支持IEEE标准STP协议,能与思科交换机发出的标准STP协议互通计算,同时,将思科发出的私有格式的BPDU报文当作普通的多播报文进行转发,而不会处理这些报文。

 

04
 Rapid-PVST+工作原理
在PVST+协议的基础上衍生出了Rapid-PVST+协议,Rapid-PVST+协议相对于PVST+协议,采用了RSTP的机制,支持快速迁移特性。

05
MST工作原理

思科的MST协议具有VLAN与实例的映射关系,也有域的概念,可以理解为标准的MSTP协议,同时,MST协议的BPDU报文格式与IEEE标准的规定完全一致。但由于华为和思科两个厂家采用不同的密钥来生成MSTP的摘要信息,因此两个厂商的交换机发送的BPDU报文中的摘要信息不同。默认情况下,由于摘要信息不同,MSTP协议与MST协议只能进行域间互通。要完成MSTP域内互通,则必须要在连接思科交换机的华为交换机上,以及连接思科交换机的华为交换机的端口上使能域摘要侦听功能。

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