一、实验背景

在传统的 STP/RSTP 网络中，所有 VLAN 共享一棵生成树，被阻塞的端口在任何 VLAN 下都不转发数据，导致链路带宽无法充分利用。

MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多实例生成树协议） 通过将多个 VLAN 映射到不同的生成树实例（Instance），每个实例独立计算拓扑，从而实现不同 VLAN 走不同链路的负载分担效果。

二、实验拓扑

设备清单：

表格

设备 角色 实例 1（VLAN10） 实例 2（VLAN20）
SW-CORE1 核心交换机 主根（Root Primary） 备根（Root Secondary）
SW-CORE2 核心交换机 备根（Root Secondary） 主根（Root Primary）
SW-AGG1 接入交换机 下联 PC1（VLAN10） —
SW-AGG2 接入交换机 — 下联 PC2（VLAN20）

接口连接表：

表格

本端 接口 对端 接口 链路类型
SW-CORE1 GE0/0/24 SW-CORE2 GE0/0/24 Trunk
SW-CORE1 GE0/0/1 SW-AGG1 GE0/0/1 Trunk
SW-CORE1 GE0/0/2 SW-AGG2 GE0/0/2 Trunk
SW-CORE2 GE0/0/1 SW-AGG2 GE0/0/1 Trunk
SW-CORE2 GE0/0/2 SW-AGG1 GE0/0/2 Trunk
SW-AGG1 GE0/0/3 PC1 Eth0/0/1 Access（VLAN10）
SW-AGG2 GE0/0/3 PC2 Eth0/0/1 Access（VLAN20）

设计思路： VLAN10 的流量优先走 SW-CORE1（实例 1 主根），VLAN20 的流量优先走 SW-CORE2（实例 2 主根），两条上行链路互为备份，带宽利用率翻倍。

三、实验目的

  1. 掌握 MSTP 域（Region）的配置方法
  2. 理解 VLAN 与生成树实例的映射关系
  3. 掌握主根 / 备根的指定方式
  4. 验证多实例下的负载分担效果

四、配置前准备

MSTP 三要素（必须完全一致才能属于同一域）：

表格

要素 说明 本实验取值
域名（Region-Name） MSTP 域标识符 MST-TEST
修订级别（Revision-Level） 域配置版本号 1
VLAN - 实例映射表 哪些 VLAN 属于哪个实例 VLAN10→Instance1，VLAN20→Instance2

⚠️ 关键提醒： 同一 MSTP 域内所有交换机，以上三项配置必须字节级一致，否则会被视为不同域，无法实现预期的负载分担。这是初学者最容易踩的坑。

五、详细配置步骤

5.1 核心交换机 SW-CORE1 配置

shell

# 进入系统视图
<Huawei> system-view
# 修改设备名称为 SW-CORE1
[Huawei] sysname SW-CORE1

# 创建实验所需 VLAN
[SW-CORE1] vlan batch 10 20

# 将 STP 模式设置为 MSTP（华为设备默认就是 MSTP，显式配置更规范）
[SW-CORE1] stp mode mstp

# 进入 MSTP 域配置视图
[SW-CORE1] stp region-configuration

# 配置 MSTP 域名，同一域内所有交换机必须一致
[SW-CORE1-mst-region] region-name MST-TEST

# 配置修订级别，同一域内必须一致，范围 0-65535
[SW-CORE1-mst-region] revision-level 1

# 将 VLAN10 映射到生成树实例 1
[SW-CORE1-mst-region] instance 1 vlan 10

# 将 VLAN20 映射到生成树实例 2
[SW-CORE1-mst-region] instance 2 vlan 20

# 激活 MSTP 域配置（必须执行，否则配置不生效！）
[SW-CORE1-mst-region] active region-configuration

# 退出 MSTP 域配置视图
[SW-CORE1-mst-region] quit

# 指定 SW-CORE1 为实例 1 的主根桥
# 该命令会自动将本交换机在实例1中的桥优先级设为 0
[SW-CORE1] stp instance 1 root primary

# 指定 SW-CORE1 为实例 2 的备根桥
# 该命令会自动将本交换机在实例2中的桥优先级设为 4096
[SW-CORE1] stp instance 2 root secondary

# ========== 接口配置 ==========

# GE0/0/24：与 SW-CORE2 互联，配置为 Trunk，允许 VLAN10、20 通过
[SW-CORE1] interface GigabitEthernet 0/0/24
[SW-CORE1-GigabitEthernet0/0/24] port link-type trunk
[SW-CORE1-GigabitEthernet0/0/24] port trunk allow-pass vlan 10 20
[SW-CORE1-GigabitEthernet0/0/24] quit

# GE0/0/1：与 SW-AGG1 互联，配置为 Trunk
[SW-CORE1] interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW-CORE1-GigabitEthernet0/0/1] port link-type trunk
[SW-CORE1-GigabitEthernet0/0/1] port trunk allow-pass vlan 10 20
[SW-CORE1-GigabitEthernet0/0/1] quit

# GE0/0/2：与 SW-AGG2 互联，配置为 Trunk
[SW-CORE1] interface GigabitEthernet 0/0/2
[SW-CORE1-GigabitEthernet0/0/2] port link-type trunk
[SW-CORE1-GigabitEthernet0/0/2] port trunk allow-pass vlan 10 20
[SW-CORE1-GigabitEthernet0/0/2] quit

# 保存配置
[SW-CORE1] save

注释解析：

  • stp instance 1 root primary：等价于将桥优先级手动设为 0，是成为根桥的最直接方式。
  • stp instance 2 root secondary：等价于将桥优先级设为 4096，当主根故障时自动接替成为根桥。
  • active 命令极易被忽略 ——MSTP 域配置修改后必须 active 才能生效，这是华为 VRP 的特性。
  • 本设备三个接口分别连接 CORE2（GE0/0/24）、AGG1（GE0/0/1）、AGG2（GE0/0/2），均需配置为 Trunk 以承载多 VLAN 流量。

5.2 核心交换机 SW-CORE2 配置

shell

# 进入系统视图
<Huawei> system-view
# 修改设备名称为 SW-CORE2
[Huawei] sysname SW-CORE2

# 创建实验所需 VLAN
[SW-CORE2] vlan batch 10 20

# 设置 STP 模式为 MSTP
[SW-CORE2] stp mode mstp

# 进入 MSTP 域配置视图
[SW-CORE2] stp region-configuration

# 域名必须与 SW-CORE1 完全一致
[SW-CORE2-mst-region] region-name MST-TEST

# 修订级别必须与 SW-CORE1 完全一致
[SW-CORE2-mst-region] revision-level 1

# VLAN-实例映射必须与 SW-CORE1 完全一致
[SW-CORE2-mst-region] instance 1 vlan 10
[SW-CORE2-mst-region] instance 2 vlan 20

# 激活域配置
[SW-CORE2-mst-region] active region-configuration
[SW-CORE2-mst-region] quit

# 指定 SW-CORE2 为实例 1 的备根桥（与 SW-CORE1 对调）
[SW-CORE2] stp instance 1 root secondary

# 指定 SW-CORE2 为实例 2 的主根桥（与 SW-CORE1 对调）
[SW-CORE2] stp instance 2 root primary

# ========== 接口配置 ==========

# GE0/0/24：与 SW-CORE1 互联，配置为 Trunk
[SW-CORE2] interface GigabitEthernet 0/0/24
[SW-CORE2-GigabitEthernet0/0/24] port link-type trunk
[SW-CORE2-GigabitEthernet0/0/24] port trunk allow-pass vlan 10 20
[SW-CORE2-GigabitEthernet0/0/24] quit

# GE0/0/1：与 SW-AGG2 互联，配置为 Trunk
[SW-CORE2] interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW-CORE2-GigabitEthernet0/0/1] port link-type trunk
[SW-CORE2-GigabitEthernet0/0/1] port trunk allow-pass vlan 10 20
[SW-CORE2-GigabitEthernet0/0/1] quit

# GE0/0/2：与 SW-AGG1 互联，配置为 Trunk
[SW-CORE2] interface GigabitEthernet 0/0/2
[SW-CORE2-GigabitEthernet0/0/2] port link-type trunk
[SW-CORE2-GigabitEthernet0/0/2] port trunk allow-pass vlan 10 20
[SW-CORE2-GigabitEthernet0/0/2] quit

# 保存配置
[SW-CORE2] save

注释解析：

  • SW-CORE2 的域配置（域名、修订级别、VLAN 映射）与 SW-CORE1 完全相同，这是它们属于同一 MSTP 域的前提。
  • 唯一区别在于根桥角色对调：SW-CORE2 在实例 1 中是备根，在实例 2 中是主根。这样 VLAN10 的流量走 SW-CORE1，VLAN20 的流量走 SW-CORE2，实现负载分担。
  • 注意接口对应关系：GE0/0/1 连 AGG2，GE0/0/2 连 AGG1（与 CORE1 交叉对应）。

5.3 接入交换机 SW-AGG1 配置（下联 PC1，VLAN10）

shell

<Huawei> system-view
[Huawei] sysname SW-AGG1

# 创建 VLAN10、20（Trunk 链路需要允许通过的 VLAN 必须先在本地创建）
[SW-AGG1] vlan batch 10 20

# 接入交换机同样需要配置 MSTP 域，且三要素必须与核心一致
[SW-AGG1] stp mode mstp
[SW-AGG1] stp region-configuration
[SW-AGG1-mst-region] region-name MST-TEST
[SW-AGG1-mst-region] revision-level 1
[SW-AGG1-mst-region] instance 1 vlan 10
[SW-AGG1-mst-region] instance 2 vlan 20
[SW-AGG1-mst-region] active region-configuration
[SW-AGG1-mst-region] quit

# ========== 接口配置 ==========

# GE0/0/1：上联 SW-CORE1，配置为 Trunk
[SW-AGG1] interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW-AGG1-GigabitEthernet0/0/1] port link-type trunk
[SW-AGG1-GigabitEthernet0/0/1] port trunk allow-pass vlan 10 20
[SW-AGG1-GigabitEthernet0/0/1] quit

# GE0/0/2：上联 SW-CORE2，配置为 Trunk
[SW-AGG1] interface GigabitEthernet 0/0/2
[SW-AGG1-GigabitEthernet0/0/2] port link-type trunk
[SW-AGG1-GigabitEthernet0/0/2] port trunk allow-pass vlan 10 20
[SW-AGG1-GigabitEthernet0/0/2] quit

# GE0/0/3：下联 PC1，配置为 Access，加入 VLAN10
[SW-AGG1] interface GigabitEthernet 0/0/3
[SW-AGG1-GigabitEthernet0/0/3] port link-type access
[SW-AGG1-GigabitEthernet0/0/3] port default vlan 10
[SW-AGG1-GigabitEthernet0/0/3] quit

[SW-AGG1] save

注释解析：

  • 接入交换机必须配置相同的 MSTP 域信息，否则它会被视为不同域的边界交换机，MSTP 行为异常。
  • 接入交换机不需要指定根桥，它会自动通过 BPDU 选举确定根端口和指定端口。
  • GE0/0/1 走 CORE1 方向，GE0/0/2 走 CORE2 方向；MSTP 会在实例 1 中选 GE0/0/1 为根端口（因为 CORE1 是实例 1 主根），在实例 2 中选 GE0/0/2 为根端口（因为 CORE2 是实例 2 主根）。

5.4 接入交换机 SW-AGG2 配置（下联 PC2，VLAN20）

shell

<Huawei> system-view
[Huawei] sysname SW-AGG2

[SW-AGG2] vlan batch 10 20

# MSTP 域配置与其他交换机保持一致
[SW-AGG2] stp mode mstp
[SW-AGG2] stp region-configuration
[SW-AGG2-mst-region] region-name MST-TEST
[SW-AGG2-mst-region] revision-level 1
[SW-AGG2-mst-region] instance 1 vlan 10
[SW-AGG2-mst-region] instance 2 vlan 20
[SW-AGG2-mst-region] active region-configuration
[SW-AGG2-mst-region] quit

# ========== 接口配置 ==========

# GE0/0/1：上联 SW-CORE2，配置为 Trunk
[SW-AGG2] interface GigabitEthernet 0/0/1
[SW-AGG2-GigabitEthernet0/0/1] port link-type trunk
[SW-AGG2-GigabitEthernet0/0/1] port trunk allow-pass vlan 10 20
[SW-AGG2-GigabitEthernet0/0/1] quit

# GE0/0/2：上联 SW-CORE1，配置为 Trunk
[SW-AGG2] interface GigabitEthernet 0/0/2
[SW-AGG2-GigabitEthernet0/0/2] port link-type trunk
[SW-AGG2-GigabitEthernet0/0/2] port trunk allow-pass vlan 10 20
[SW-AGG2-GigabitEthernet0/0/2] quit

# GE0/0/3：下联 PC2，配置为 Access，加入 VLAN20
[SW-AGG2] interface GigabitEthernet 0/0/3
[SW-AGG2-GigabitEthernet0/0/3] port link-type access
[SW-AGG2-GigabitEthernet0/0/3] port default vlan 20
[SW-AGG2-GigabitEthernet0/0/3] quit

[SW-AGG2] save

注释解析：

  • 注意 SW-AGG2 的上联接口与 SW-AGG1 是交叉的：GE0/0/1 连 CORE2，GE0/0/2 连 CORE1。
  • 与 SW-AGG1 同理，MSTP 会根据实例根桥位置自动选择根端口，实现负载分担。

六、验证与结果分析

6.1 查看 MSTP 域配置

shell

# 在任意交换机上查看 MSTP 域配置
<SW-CORE1> display stp region-configuration

预期输出：

plaintext

 Oper configuration
   Format selector      :0
   Region name          :MST-TEST
   Revision level       :1
   Instance   VLANs Mapped
      0       1-9, 11-19, 21-4094
      1       10
      2       20
实验输出结果

解析： 未映射的 VLAN（包括默认 VLAN1）自动归入实例 0（CIST 实例）。实例 0 是 MSTP 的内部生成树，始终存在。

6.2 查看生成树简要信息（核心验证命令）

shell

# 查看所有实例的生成树状态
<SW-CORE1> display stp brief

预期输出（SW-CORE1 上）：

plaintext

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   0    GigabitEthernet0/0/24       DESI  FORWARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE
   0    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/24       DESI  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/24       ROOT  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE

解析：

  • 实例 1（MSTID 1）： SW-CORE1 所有端口角色都是 DESI（指定端口），说明 SW-CORE1 是实例 1 的根桥—— 根桥上所有端口都是指定端口，不存在根端口。
  • 实例 2（MSTID 2）： SW-CORE1 的 GE0/0/24（连接 SW-CORE2）角色为 ROOT（根端口），说明 SW-CORE1 在实例 2 中不是根桥，根桥是 SW-CORE2。这符合我们的设计预期。

预期输出（SW-CORE2 上）：

plaintext

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   1    GigabitEthernet0/0/24       ROOT  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/24       DESI  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/1        DESI  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/2        DESI  FORWARDING      NONE

解析： 与 SW-CORE1 正好相反 —— 实例 1 中 GE0/0/24 是根端口（根桥是 SW-CORE1），实例 2 中所有端口都是指定端口（SW-CORE2 是根桥）。

6.3 接入交换机负载分担验证（重点）

在 SW-AGG1 上查看生成树状态：

shell

<SW-AGG1> display stp brief

预期输出：

plaintext

 MSTID  Port                        Role  STP State     Protection
   1    GigabitEthernet0/0/1        ROOT  FORWARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/2        ALTE  DISCARDING      NONE
   1    GigabitEthernet0/0/3        DESI  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/1        ALTE  DISCARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/2        ROOT  FORWARDING      NONE
   2    GigabitEthernet0/0/3        DESI  FORWARDING      NONE

核心解析（负载分担的本质）：

表格

实例 根端口（转发） 替代端口（阻塞） 流量走向
实例 1（VLAN10） GE0/0/1（→CORE1） GE0/0/2（→CORE2） VLAN10 流量走 CORE1
实例 2（VLAN20） GE0/0/2（→CORE2） GE0/0/1（→CORE1） VLAN20 流量走 CORE2

同一台交换机的两个上联口，在不同实例中角色完全对调 —— 一个转发、一个阻塞，且阻塞的端口在不同实例中不同。两条物理链路都有流量在跑，这就是 MSTP 负载分担。

6.4 查看根桥信息

shell

# 查看实例1的根桥信息
<SW-CORE1> <SW-CORE1> display stp instance 1 | include MSTI Bridge|MSTI RegRoot

预期输出：

plaintext

MSTI Bridge ID      :0.4clf-ccdl-596a
MSTI RegRoot/IRPC   :0.4clf-ccdl-596a / 0

解析： MSTI Bridge ID 是本交换机在该实例中的桥 ID（优先级 + MAC），MSTI RegRoot 是该实例的域根桥 ID。两者相同且优先级为 0，说明本交换机就是实例 1 的根桥。IRPC（内部根路径开销）为 0 也印证了这一点 —— 根桥到自身的路径开销为 0。

七、MSTP 关键原理解析

7.1 MSTP 与 STP/RSTP 的对比

表格

特性 STP RSTP MSTP
收敛速度 慢（30-50 秒） 快（秒级） 快（秒级）
生成树数量 1 棵 1 棵 多棵（按实例）
VLAN 感知 否 否 是
负载分担 不支持 不支持 支持
带宽利用率 低（阻塞链路闲置） 低 高（多实例分流）

7.2 MSTP 端口角色

表格

角色 说明
Root（根端口） 非根桥上到根桥路径开销最小的端口，负责转发流量
Designated（指定端口） 每个网段上到根桥路径开销最小的交换机端口，负责向该网段转发
Alternate（替代端口） 根端口的备份，当根端口故障时接替，处于 Discarding 状态
Backup（备份端口） 指定端口的备份，同一交换机上两个端口互联时出现
Master（主端口） MSTP 域边界端口，连接其他域或 CST，类似域内的根端口

7.3 为什么需要 active 命令？

华为 VRP 中，MSTP 域配置采用两阶段提交机制：

  1. 在 mst-region 视图下修改配置（暂存区）
  2. 执行 active 命令后才真正生效（提交）

这样设计的好处是：可以一次性修改多项域配置，确认无误后统一激活，避免中间状态导致网络震荡。

八、常见排障思路

问题 1：所有交换机显示的根桥都是同一台，没有负载分担

排查方向：

  • 检查所有交换机的 region-name、revision-level、instance-vlan 映射 是否完全一致
  • 使用 display stp region-configuration 对比各设备配置
  • 确认是否执行了 active 命令

问题 2：端口角色不符合预期

排查方向：

  • 检查 stp instance X root primary/secondary 是否配置在正确的设备上
  • 确认链路两端接口的 link-type 和允许通过的 VLAN 是否一致
  • 使用 display stp interface GigabitEthernet X/X/X 查看端口详细信息

问题 3：MSTP 域配置不生效

排查方向：

  • 确认是否在 stp region-configuration 视图下执行了 active
  • 检查 stp mode 是否为 mstp（某些设备可能被改为 stp 或 rstp）

问题 4：接入交换机只有一个端口转发，另一个不阻塞

排查方向：

  • 确认接入交换机是否真的双上联到了两台核心（检查物理连线和接口状态）
  • 使用 display interface brief 确认两个上联口都处于 UP 状态
  • 如果只有一条链路 UP，MSTP 无环可破，自然不会阻塞端口

九、实验总结

  1. MSTP 核心价值：通过 VLAN - 实例映射，让不同 VLAN 走不同生成树，实现链路负载分担，提高带宽利用率。
  2. 配置三要素：域名、修订级别、VLAN 映射表，同一域内所有设备必须完全一致。
  3. 根桥指定：通过 stp instance X root primary/secondary 精确控制每个实例的根桥位置，是负载分担设计的关键。
  4. 必做操作：MSTP 域配置修改后必须执行 active 才能生效。
  5. 验证方法：display stp brief 查看各实例端口角色，确认接入交换机在不同实例中根端口不同，即说明负载分担生效。

MSTP 是企业网中最常用的二层防环协议，掌握它的配置和验证方法是网络工程师的基本功。建议在 eNSP 中亲手搭建拓扑复现本实验，重点观察 display stp brief 输出中接入交换机各实例端口角色的差异，加深对负载分担原理的理解。

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