IST Internal Spanning Tree CST Common Spanning Tree 详解

IST和CST都是与计算机网络中的生成树协议（Spanning Tree Protocol）相关的概念。

IST（Internal Spanning Tree）是指在一个单独的VLAN中生成的树，它只能在该VLAN内使用。在一个交换机上，如果有多个VLAN，每个VLAN都需要生成一个IST来保证网络的可靠性。IST可以通过RSTP（Rapid Spanning Tree Protocol）或MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）协议来实现。

CST（Common Spanning Tree）是指在多个VLAN中生成的公共树，它可以跨越多个VLAN使用。CST可以通过MSTP协议来实现，MSTP允许管理员将多个VLAN映射到同一个生成树实例中，从而达到使用CST的效果。

在一个交换机上，如果只有一个VLAN，那么IST和CST就是等价的。但是如果有多个VLAN，CST可以减少生成树的数量，从而减轻交换机的负担，并且可以更好地利用网络带宽和资源。

需要注意的是，IST和CST的实现方式取决于所使用的生成树协议。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的生成树协议和配置方法。

相关问题

Spanning Tree Protocol 是什么

### 回答1：
Spanning Tree Protocol（STP）是一种网络协议，用于在一个具有冗余连接的网络中，防止出现环路，确保网络拓扑结构为树形结构，从而保证数据在网络中的正常传输。STP通过计算各个网络设备之间的距离，选择一条最优路径，将其他冗余路径阻塞，从而实现网络的冗余备份和高可用性。STP是网络中非常重要的协议之一，被广泛应用于局域网、数据中心等各种网络环境中。

### 回答2：
Spanning Tree Protocol（STP）是一种网络协议，用于在含有环形拓扑结构的局域网中，自动选择并维护一棵无环的最佳路径树。STP主要用于以太网交换机上，防止数据包在环路中无限循环转发，避免广播风暴和网络拥塞的问题。

STP的主要作用是通过在局域网中选择某些端口作为根桥（Root Bridge），并为其他交换机或设备动态计算出树状结构中的最佳路径。在树状结构中，根桥作为根节点，其他交换机或设备作为子节点，通过不断发送和接收特定的BPDU（Bridge Protocol Data Unit）消息来协调构建并维护整个拓扑结构。

当网络中有环路存在时，STP通过选举确定根桥，并将不符合最佳路径的端口设置为阻塞状态，即不转发数据包。这样可以确保数据只沿着最佳路径进行转发，避免数据包在环路中循环传输。

STP的实现涉及到以下几个重要的概念：
1. 根桥（Root Bridge）：被选举为整个拓扑结构的根节点，所有其他交换机向其发送BPDU消息，用于计算最佳路径。

2. 优先级（Priority）：每个交换机都有一个默认优先级，用于选举根桥，具有更低优先级的交换机更有可能成为根桥。

3. 端口状态（Port State）：STP定义了几种端口状态，包括阻塞、监听、学习和转发状态，用于控制数据包的转发和学习行为。

4. BPDU消息：交换机之间通过BPDU消息进行通信，包括根路径的信息、交换机的优先级、发送端口的标识等。

总而言之，Spanning Tree Protocol是一种用于解决以太网局域网中环路问题的协议，它通过选举根桥和计算最佳路径，实现了数据的有效转发和网络拓扑的稳定性。

### 回答3：
Spanning Tree Protocol（STP）是一种计算机网络中的协议，用于在交换机之间构建一个无环的树形拓扑结构，以防止数据在网络中产生环路导致的数据包循环转发问题。

当一个网络中有多个交换机时，如果没有采用STP协议，数据包在网络中可能会产生环路，导致数据包被无限循环转发，从而占据网络资源，使网络性能下降甚至瘫痪。因此，STP协议的目标就是通过选择一条最佳路径来构建一个无环的拓扑结构，从而确保数据的有效传输。

STP协议的工作原理如下：在网络中的交换机通过发送Bridge Protocol Data Units（BPDU）来交换信息，并进行路径选择。通过比较BPDU中的信息，交换机之间建立一个优先级和路径成本的关系，并选择一条路径作为根桥。其他的交换机将选择到达根桥的最短路径作为最佳路径，并将其他路径变为阻塞状态，从而消除网络中的环路。

当网络发生变化时，例如某个交换机出现故障或被添加到网络中，STP协议会自动重新计算路径，并重新选择根桥和最佳路径，以保持网络的连通性。

STP协议是一种数据链路层协议，广泛应用于以太网网络中。它能够有效解决网络中的环路问题，保证数据的正常传输，提高网络的可靠性和性能。但是STP协议的计算和重计算路径的过程会消耗一定的时间，因此在一些对实时性要求较高的网络环境中，可以采用其他快速收敛的协议替代STP。

maximum weight spanning tree

最大权重生成树是指在给定的连通无向图中，选取一棵生成树，使得生成树当中所有边的权重之和尽可能大。

寻找最大权重生成树可以使用一些贪心算法来实现。一种常见的方法是使用Kruskal算法，该算法基于贪心策略，首先将图中的所有边按照权重从大到小进行排序，然后依次将权重最大的边加入到生成树中，直到生成树中的边数等于图中的顶点数减一。

具体实现时，我们可以使用并查集来实现快速地判断两个顶点是否属于同一个连通分量。在排序的边序列中，每次选取权重最大的边，并查集可以帮助我们判断这条边是否会形成一个回路。如果不会形成回路，则将这条边添加到生成树中。

通过Kruskal算法，我们可以得到一个最大权重生成树。这棵树上的任意两个顶点之间都存在一条路径，可以通过这棵树中的边构成。这个路径的权重之和是所有可能路径中最大的。

最大权重生成树在实际应用中有很多用途，例如在通信网络中选择最优路径，或者在电力输送网络中选择最优输电线路等。了解最大权重生成树的算法和应用，对优化问题的求解具有重要意义。