HSRP特性互通技术白皮书
1 生成树原理介绍
生成树协议 MSTP 不同点 相同点 收敛速度 流量转发 通过实例与VLAN的映射，可以实现多棵生成树在VLAN间负载分担，不同VLAN的流量按照不同的路径转发。 应用场景 配置复杂度 需要区分用户或业务流高 量，并实现负载分担。不同的VLAN通过不同的生成树转发流量，每棵生成树之间相互独立。 RSTP STP 最慢 所有VLAN对应一棵无需区分用户或业务流低 生成树，所有VLAN量，所有VLAN共享一棵生低 的流量按照同样的成树。 路径转发。 表1-1 VBST/MSTP/RSTP/STP生成树协议比较
1.2.2 VBST应用场景
在网络部署中，为了提高网络可靠性，接入层交换机一般双归或多归接入到汇聚层交换机，其中一条作主用链路，其他作备用链路。但使用多条链路难免会在网络中产生环路，进而可能会引起广播风暴和MAC表项被破坏。同时，一台接入交换机通常需要接入不同VLAN的业务。
这种场景下，部署MSTP可同时解决环路和不同VLAN流量的负载分担问题，但MSTP的多实例和多进程概念比较抽象，且配置复杂，不易维护。
为此，可部署VBST。VBST在每个VLAN都独立形成一个生成树，不同VLAN内的流量沿着各自的生成树转发，即消除了环路，也实现了不同VLAN流量的负载分担。同时，对用户来说，VBST没有多实例、多进程的概念，更容易理解和接受，配置维护也简单。
文档版本2 (2013-04-28)
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1 生成树原理介绍
图1-4 通过VBST实现流量的负载分担示意图
如上图所示，SwitchC和SwitchD是接入层交换机，SwitchA和SwitchB是汇聚层交换机，SwitchC和SwitchD分别双归接入到SwitchA和SwitchB。为了消除环路，同时使不同VLAN内的流量在各条链路上进行负载分担，在SwitchA～SwitchD上部署VBST，并将VLAN 10、VLAN 20的根桥设置为SwitchA；VLAN 30的根桥设置为SwitchB。
这样部署后，各交换机根据VLAN进行独立的破环，形成的生成树以及不同VLAN内的流量的转发路径如上图所示。从图中可以看出，VLAN 10、VLAN 20和VLAN 30内的流量分别沿着各自的生成树转发，这样，VLAN 10、20、30内的流量就分担在SwitchC-SwitchA、SwitchD-SwitchA和SwitchD<—>SwitchB上。
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2 互通性分析
2 2.1 互通性分析
互通性分析
PVST+是CISCO私有协议，华为交换机在V2R5及后续版本通过VBST协议可以实现与CISCO PVST+协议对接，其原理一致，均使用保留的组播MAC地址01-00-0C-CC-CC-CD，考虑到现网在运行的Huawei 设备还未能及时升级到V2R5版本，所以在和CISCO-PVST+对接的时候，还需要考虑其他的规避方式，综合起来，本章讨论仅限于STP和PVST+、RSTP和RPVST+的互通，以下对这两种情况不做区分；MSTP的互通没有问题，本章不做分析讨论。
互通的关键在于CISCO交换机端口在什么条件下会发出什么类型的协议报文，以及其链路开销算法和华为比较结果如何。
首先，STP/RSTP的收敛概念和PVST+/RPVST+不同：STP/RSTP的收敛是基于整个端口的，而PVST+/RPVST+的收敛是基于VLAN实例的，理解的角度不一样。
从技术理论上分析，STP和PVST+无论怎么混合组网，都是能收敛的。总的来说收敛结果有两类： 1、block端口在HUAWEI设备上。因为标准stp是基于端口阻塞的，所有数据报文（不区分VLAN）在block端口被丢弃，包括CISCO的PVST报文，所以这时候一个环只有一个阻塞口，在HUAWEI设备上。 基本收敛状态为： ? ?
CISCO设备上：所有端口stp forward状态，所有端口pvst forward状态 HUAWEI设备上：存在stp block端口、stp forward端口
2、block端口在CISCO设备上。CISCO交换机上认为标准stp报文是vlan1所在的pvst实例发出的，所以stp block端口只会阻塞vlan1实例（不阻塞整个端口），其他pvst报文正常通过该端口处理并转发，并在其所在vlan内计算收敛，所以这时候，一个环上会存在多个block端口（与端口上vlan实例数相等） 基本收敛状态为：
? CISCO设备上：存在vlan1的stp block端口、stp forward端口，其他vlan的pvst block端口、pvst forward端口 ?
HUAWEI设备上：所有端口forward状态（正常转发pvst报文和数据报文）
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2 互通性分析
2.2 PVST/VBST报文类型对比
2.2.1 CISCO PVST
CISCO设备配置了PVST+后（Rapid-PVST+同理），端口会发出PVST报文也会发出IEEE标准STP报文用以和支持IEEE标准STP的设备互通。
CISCO交换机端口在什么条件下发出哪种协议报文，只和该端口下的vlan配置有关。
从以下表格分析，可知CISCO收发标准STP协议报文的条件为：trunk类型端口加入vlan1，或者access类型端口。
举例总结如下表：
结果 （端口发出的报文） 条件 CISCO配置 分析 端口类型trunk； 端口加入vlan1和其他vlan vlan1里会发出两种interface GigabitEthernet0/1 bpdu报文：标准stp报文和pvst报文（由于vlan1switchport trunk allowed 为native vlan，vlan tagvlan 1,10,20 被剥掉） switchport mode trunk 其他vlan下发出pvst报文 标准stp报文 vlan1的pvst报文（untag） vlan10的pvst报文 vlan20的pvst报文 端口类型trunk； 端口加入vlan1和其他vlan； native vlan配置为vlan 10 interface GigabitEthernet0/1 vlan1里会发出两种switchport trunk native vlan bpdu报文：标准stp报文10 和带vlan1的pvst报文 switchport trunk allowed vlan 1,10,20 switchport mode trunk no spanning-tree vlan 1 ！ vlan1的pvst功能去使interface GigabitEthernet0/1 能，所以不再发pvst报文，但仍会发出标准stpswitchport trunk allowed 报文 vlan 1,10,20 switchport mode trunk interface GigabitEthernet0/1 trunk端口只要不加入vlan1就不会发出标准switchport trunk allowed stp报文——即使这时vlan 10,20 端口的native vlan还是vlan1 switchport mode trunk 标准stp报文 vlan1的pvst报文 vlan10的pvst报文（互通时候标准stp收敛（untag） 状态在CISCO上体现为vlan1实例的状态） vlan20的pvst报文 端口类型trunk； 端口加入vlan1和其他vlan； 全局配置no spanning-tree vlan 1 vlan10的pvst报文 vlan20的pvst报文 端口类型trunk； 端口不加入vlan1 vlan10的pvst报文 vlan20的pvst报文 文档版本2 (2013-04-28)
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interface GigabitEthernet0/1 端口类型access switchport acces vlan x switchport mode acces 无论acces vlan是哪个，端口都只发出标准stp标准stp报文 报文 表2-1 CISCO交换机PVST报文类型分析
2.2.2 Huawei VBST
结果 （端口发出的报文） 条件 Huawei配置 分析 端口类型trunk； 端口加入vlan1和其他vlan vlan1里会发出两种interface GigabitEthernet0/1 bpdu报文：标准stp报文和vbst报文（由于vlan1port link-type trunk 为 pvid vlan，vlan tag被剥掉） port trunk allow-pass vlan 10 20 其他vlan下发出vbst报文 标准stp报文 vlan1的vbst报文（untag） vlan10的vbst报文 vlan20的vbst报文 端口类型trunk； 端口加入vlan1和其他vlan； pvid vlan配置为vlan 10 interface GigabitEthernet0/1 vlan1里会发出两种标准stp报文 bpdu报文：标准stp报文port link-type trunk vlan1的vbst报文 和带vlan1的vbst报文 port trunk pvid vlan 10 vlan10的vbst报文（互通时候标准stp收敛（untag） port trunk allow-pass vlan 状态在Huawei上体现为vlan1实例的状态） 10 20 vlan20的vbst报文 stp vlan 1 disable 端口类型trunk； 端口加入vlan1和其他vlan； 全局配置stp vlan 1 disable # vlan1的vbst功能去使能，所以不再发vbst报port link-type trunk 文和 stp报文 interface GigabitEthernet0/1 port trunk allow-pass vlan 10 20 interface GigabitEthernet0/1 vlan10的vbst报文 vlan20的vbst报文 端口类型trunk； 端口不加入vlan1 端口只要不加入port link-type trunk trunk vlan1就不会发出标准 undo port trunk allow-pass stp报文——即使这时vlan 1 端口的pvid vlan还是vlan1 port trunk allow-pass vlan 10 20 vlan10的vbst报文 vlan20的vbst报文 文档版本2 (2013-04-28)
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