一、MSTP工作原理

MSTP可以將傳統(tǒng)的SDH復(fù)用器、數(shù)字交叉鏈接器（DXC）、WDM終端、網(wǎng)絡(luò)二層交換機(jī)和IP邊緣路由器等多個(gè)獨(dú)立的設(shè)備集成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，即基于SDH技術(shù)的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP），進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理。

基于SDH的MSTP最適合作為網(wǎng)絡(luò)邊緣的融合節(jié)點(diǎn)支持混合型業(yè)務(wù)，特別是以TDM業(yè)務(wù)為主的混合業(yè)務(wù)。它不僅適合缺乏網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的新運(yùn)營(yíng)商，應(yīng)用于局間或POP間，還適合于大企事業(yè)用戶駐地。而且即便對(duì)于已敷設(shè)了大量SDH網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)公司，以SDH為基礎(chǔ)的多業(yè)務(wù)平臺(tái)可以更有效地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，有助于實(shí)現(xiàn)從電路交換網(wǎng)向分組網(wǎng)的過(guò)渡。所以，它將成為城域網(wǎng)主流技術(shù)之一。

這就要求SDH必須從傳送網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)閭魉途W(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)一體化的多業(yè)務(wù)平臺(tái)，即融合的多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。舉個(gè)形象的例子，SDH設(shè)備就好像是一座大橋，以前這座大橋只有一層，只能跑汽車（TDM業(yè)務(wù)），但后來(lái)因?yàn)榻煌ㄐ枰?，將大橋擴(kuò)建為兩層，除了跑汽車之外，還能跑火車（Ethernet業(yè)務(wù)和ATM業(yè)務(wù)），我們就稱這樣的大橋?yàn)镸STP平臺(tái)。

MSTP的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)是充分利用SDH技術(shù)對(duì)傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流提供保護(hù)恢復(fù)能力和較小的延時(shí)性能，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)支撐層加以改造，以適應(yīng)多業(yè)務(wù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)二層、三層的數(shù)據(jù)智能支持。即將傳送節(jié)點(diǎn)與各種業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)融合在一起，構(gòu)成業(yè)務(wù)層和傳送層一體化的SDH業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，稱為融合的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或多業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)，主要定位于網(wǎng)絡(luò)邊緣。

二、MSTP多進(jìn)程原理

1、公共鏈路的狀態(tài)

如上圖1所示，UPE1和UPE2之間的鏈路是二層鏈路，并運(yùn)行MSTP協(xié)議。

UPE1和UPE2之間的公共鏈路和接入交換設(shè)備的鏈路不同在于：公共鏈路上的端口需要參與多個(gè)接入環(huán)和多個(gè)MSTP進(jìn)程的計(jì)算，這樣UPE1和UPE2之間的MSTP協(xié)議報(bào)文就需要能區(qū)分是來(lái)自哪個(gè)進(jìn)程的MSTP協(xié)議報(bào)文。

此外，公共鏈路上的同一個(gè)端口同時(shí)參與多個(gè)MSTP進(jìn)程的計(jì)算，多個(gè)MSTP進(jìn)程中都會(huì)計(jì)算出端口狀態(tài)，這樣端口就可能同時(shí)存在多個(gè)狀態(tài)，從而無(wú)法決定采用哪個(gè)生成樹的狀態(tài)。

對(duì)于上述情況，公共鏈路上的端口雖然參與多個(gè)MSTP進(jìn)程的狀態(tài)計(jì)算，但是只具有MSTP進(jìn)程0的狀態(tài)，從而不會(huì)影響其他MSTP進(jìn)程。

設(shè)備啟動(dòng)后，設(shè)備默認(rèn)存在ID為0的MSTP進(jìn)程，系統(tǒng)視圖和接口視圖中的MSTP相關(guān)配置都屬于此進(jìn)程。

2、可靠性

如上圖2所示，當(dāng)交換設(shè)備構(gòu)成的環(huán)上設(shè)備產(chǎn)生拓?fù)渥兓?，通過(guò)MSTP多進(jìn)程的特性，UPE可以把TC報(bào)文洪泛到環(huán)上所有設(shè)備，同時(shí)可以保證一個(gè)交換設(shè)備構(gòu)成的環(huán)的拓?fù)渥兓⒉粫?huì)洪泛到其他交換設(shè)備環(huán)上，UPE1和UPE2及時(shí)刷新和本生成樹相關(guān)端口的MAC和ARP表項(xiàng)，并且不影響其它的交換設(shè)備。

如上圖3所示，如果UPE1和UPE2之間的公共鏈路故障，可能導(dǎo)致多個(gè)交換設(shè)備接入環(huán)路都會(huì)打開(kāi)阻塞端口。

如果UPE1配置為最高優(yōu)先級(jí)，UPE2配置為次高優(yōu)先級(jí)，交換設(shè)備采用默認(rèn)優(yōu)先級(jí)或配置為更低優(yōu)先級(jí)。當(dāng)UPE1和UPE2之間鏈路發(fā)生故障后，交換設(shè)備上的（根端口替換端口）阻塞端口因不再收到高優(yōu)先級(jí)報(bào)文而重新進(jìn)行狀態(tài)機(jī)計(jì)算，新計(jì)算的結(jié)果是成為指定端口，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生永久環(huán)路，如下圖4所示。

為了解決接入環(huán)路之間形成環(huán)路問(wèn)題，可部署以下特性解決。

1、UPE1和UPE2之間部署跨板Eth-Trunk。

在UPE1和UPE2之間的公共鏈路使用跨板Eth-Trunk，以提供高可靠性的鏈路，如下圖5所示。

2、UPE1和UPE2之間部署根保護(hù)。

如果UPE1和UPE2之間所有的鏈路均出現(xiàn)故障，此時(shí)UPE1和UPE2之間部署的跨板Eth-Trunk也將不起作用，接入環(huán)路仍然會(huì)產(chǎn)生永久環(huán)路。為了解決上圖4所示的永久環(huán)路故障，可通過(guò)部署根保護(hù)解決。

如上圖6所示，以藍(lán)色的交換設(shè)備環(huán)為例，UPE1配置為最高優(yōu)先級(jí)，UPE2配置為次高優(yōu)先級(jí)，交換設(shè)備環(huán)上的設(shè)備采用默認(rèn)優(yōu)先級(jí)或配置為更低的優(yōu)先級(jí)，并在UPE2上配置根保護(hù)。

假設(shè)阻塞端口在S1上，當(dāng)UPE1和UPE2之間的公共鏈路發(fā)生故障后，S1上的阻塞端口因不再收到高優(yōu)先級(jí)BPDU報(bào)文而重新進(jìn)行狀態(tài)機(jī)計(jì)算，新計(jì)算的結(jié)果是該端口成為指定端口，同時(shí)和下游設(shè)備進(jìn)行P/A協(xié)商。

當(dāng)與UPE2直連的S1發(fā)送的更高優(yōu)先級(jí)的BPDU報(bào)文到達(dá)UPE2的啟動(dòng)了根保護(hù)的端口后，該端口將被阻塞，因?yàn)楹罄m(xù)會(huì)持續(xù)收到報(bào)文，所以該端口將一直處于阻塞狀態(tài)。從而保證不會(huì)出現(xiàn)環(huán)路。