PVSTP+与MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol)的比较

# 1. 介绍

## 1.1 什么是PVSTP？

PVSTP（Per VLAN Spanning Tree Protocol）是一种用于在交换网络中实现冗余路径和环路消除的网络协议。它是Cisco Systems公司独有的一种Spanning Tree协议，用于解决以太网中的环路问题。

PVSTP协议通过在每个VLAN中使用独立的Spanning Tree实例，允许网络管理员将每个VLAN映射到特定的物理路径，并通过动态计算和选择最佳路径来确保网络的可靠性和冗余。

## 1.2 什么是MSTP？

MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol）是一种在局域网中实现Spanning Tree的协议，其与PVSTP相比，具有更高的可扩展性和效率。与PVSTP不同，MSTP只使用一个Spanning Tree实例来处理所有VLAN，而不是为每个VLAN维护独立的实例。

MSTP协议通过将VLAN划分为多个实例，并且在实例之间共享副本，以实现更高的效率和可扩展性。这种划分允许网络管理员对每个实例进行独立的配置和调整，同时通过减少Spanning Tree协议产生的通信开销来提高网络的性能。

## 1.3 为什么比较PVSTP和MSTP有意义？

比较PVSTP和MSTP有助于理解它们之间的差异和适用场景。虽然PVSTP在较小规模的网络中可以提供更灵活的拓扑设计，但在大规模网络中维护多个Spanning Tree实例可能会导致资源浪费和管理复杂化。

MSTP通过共享实例和更高的计算效率，在大规模网络中更具优势。然而，在特定的网络环境下，PVSTP可能仍然是一个更适合的选择。

通过对PVSTP和MSTP进行比较，网络管理员可以根据自己的需求和实际情况选择最合适的Spanning Tree协议，以优化网络性能和管理。

# 2. PVSTP的特点和工作原理

#### 2.1 PVSTP的基本原理

PVSTP（Per-VLAN Spanning Tree Protocol）是思科开发的用于在交换机网络中实现VLAN的冗余容错的协议。PVSTP允许每个VLAN都拥有自己的生成树，因此可以支持不同VLAN的不同路径。PVSTP基于IEEE 802.1D Spanning Tree Protocol（STP），但对于每个VLAN都维护一个单独的生成树。

PVSTP的基本原理是为每个VLAN维护一颗生成树，通过选择适当的根桥、指定端口和阻塞端口来实现每个VLAN的环路消除和冗余路径备份。

#### 2.2 PVSTP的优点

- **VLAN级别的冗余容错**：PVSTP可以为每个VLAN提供独立的冗余路径，提高了网络的可靠性和冗余容错能力。
- **灵活性**：支持对不同VLAN应用不同的生成树计算，灵活性更高，允许网络管理员根据具体需求进行定制化配置。
- **兼容性**：与传统STP兼容，易于实施并对现有网络基础设施的影响较小。

#### 2.3 PVSTP的缺点

- **资源消耗**：维护每个VLAN单独的生成树会消耗更多的交换机资源，尤其在大规模VLAN部署的情况下可能导致性能下降。
- **配置复杂**：配置和管理多个生成树可能会增加网络管理员的工作量和复杂性。

# 3. MSTP的特点和工作原理

#### 3.1 MSTP的基本原理

MSTP（Multiple Spanning Tree Protocol，多重生成树协议）是一种用于管理二层网络中多个生成树实例的协议。它基于802.1s标准，通过将多个VLAN映射到相同的生成树实例来实现对网络拓扑的优化。

MSTP的基本原理可以概括如下：

- **生成树实例映射**：MSTP允许多个VLAN被映射到相同的生成树实例，从而降低了生成树实例的数量，减少了网络中生成树实例的维护和计算开销。

- **优化生成树计算**：MSTP使用了基于生成树实例映射的优化算法，能够在网络拓扑发生变化时快速重新计算生成树，从而降低网络收敛时间。

- **单实例生成树支持**：M