各種生成樹（stp、rstp、pvst、mstp、msti）概念
STP生成樹
最早的生成樹協議（STP）由IEEE802.1d標準定義，在該協議中定義了根橋(RootBridge)、根端口(RootPort)、指定端口(DesignatedPort)、路徑開銷(PathCost)等概念，目的就在於通過構造一棵自然樹的方法達到裁剪冗余環路的目的，同時實現鏈路備份和路徑最優化。經過STP計算最終形成一個無環拓撲的邏輯結構。
在Disabled狀態下端口不激活不參與STP任何動作，阻塞狀態下交換機接收BPDU，判斷交換機位置和根ID但不參與數據幀轉發，學習狀態下交換機根據BPDU判斷端口是否應該參與數據幀的轉發並發送BPDU；在學習狀態下交換機準備參與數據幀的轉發並填寫MAC地址表；在轉發狀態下，交換機轉發數據幀同時收發BPDU。
可靠的網絡必須具備三個典型的特點:1是能夠有效地提供傳輸流量；2是提供冗余；3是故障快速恢復能力但隨著語音視頻的廣泛使用這就要求了網絡必須具備更快的自我恢復能力，很顯然STP的５０秒貌似有那麽一點點長，於是開發了由802.1w定義的快速生成樹協議（RSTP）和由802.1s定義的多路生成樹協議（MSTP）由於與MSTP協議相關聯的協議有一點點多，所以我們首先說說RSTP快速生成樹協議。
RSTP快速生成樹
Rstp是從stp發展過來的，其實所有的生成樹協議和其他協議一樣，是隨著網絡的不斷發展而不斷更新換代的。那麽RSTP做的改進就是：為根端口和指定端口設置了快速切換用的替換端口(Alternate Port)和備份端口(Backup Port)兩種角色，第二點改進：在只連接了兩個交換端口的點對點鏈路中，指定端口只需與下遊網橋進行一次握手就可以無時延地進入轉發狀態。第三點改進：直接與終端相連而不是把其他網橋相連的端口定義為邊緣端口(Edge Port)。邊緣端口可以直接進入轉發狀態，不需要任何延時。
在RSTP中只有三種端口狀態，Discarding、Learning和Forwarding。802.1D中的禁止端口，監聽端口，阻塞端口在802.1W中統一合並為禁止端口。
MSTP多生成樹協議
MSTP協議是IEEE 802.1s中提出的一種STP和VLAN結合使用的新協議，是基於實例計算出多顆生成樹。它既繼承了RSTP端口快速遷移的優點，又解決了RSTP中不同vlan必須運行在同一棵生成樹上的問題。這為虛擬局域網環境提供了快速收斂和負載均衡的功能。
要了解MSTP多生成樹協議那麽就需要了解MSTI多生成樹實例、MST域、IST內部生成樹、CST公共生成樹這幾個概念。
MSTI多生成樹實例
每個實例可以包含一個或多個VLAN，每個VLAN只能映射到一個實例，從而實現不同VLAN組之間的負載分擔。將每一個實例都看成STP，所以不同實例下都有一個相對應的根，選舉規則與STP一致，在多余鏈路上實現VLAN級的負載均衡。
MST域
為了確保多生成樹計算的準確性，這些網橋的VLAN和實例映射關系必須完全相同。然而在大型網絡中不能保證所有網橋配置相同的VLAN映射關系，MSTP就提出了MST域來解決此問題。將大型網絡劃分成多個MST域 ，把擁有相同VLAN映射關系（也就是同一個實例）以及其他屬性的網橋放在同一個域中，域之間運行標準還是RSTP。通過MST配置標識來判斷設備是否在同一MST域內。
MST域的配置標識：
1.域名（Configuration Name）：本域的域名 。
2.修訂級別（Vevision level）：目前保留，默認為0
3.配置摘要（Configuration Digest）：由網橋的VLAN和實例映射關系生成的長度為16字節的HMAC-MD5簽名。如果配置摘要不同，表示VLAN和實例映射關系不同，屬於不同的MST域
這樣一來MST提供了多個數據轉發路徑和負載均衡，提高了網絡容錯能力因為一個進程（轉發路徑）的故障不會影響其它進程（轉發路徑）。
CST 公共生成樹
CST (Common Spanning Tree,公共生成樹)是用來互聯MST區域的單生成樹。如果把每個MST區域看作是一個"設備"，這些"設備通過STP協議、RSTP協議計算生成CST這樣一棵生成樹。
是連接網絡內MST域的單生成樹，總根所處的域為CST的根橋 。
IST 內部生成樹
IST（Internal Spanning Tree 內部生成樹）是一種特殊的MSTI，它是MST區域中的一個生成樹實例。
SST單生成樹
運行STP/RSTP的交換機設備只能屬於一個生成樹。MST域中只有一個交換設備，這個交換設備構成單生成樹。
其實在每個MST區域內部，MST維護著多個生成樹實例。實例0是一個特殊的實例 (其實可以與VLAN 1類比，VLAN 1是交換機默認的管理VLAN,也是交換機默認的本地VLAN)，那就是此處所說的IST。所有其他MST實例號只能在1 ~ 4094之間，也可以把IST看成是每個MST區域的外在表現。默認情況下，所有VLAN是分配到IST實例中的。
默認情況下交換機運行的就是MSTP，所有的VLAN都在實例裏面，在MSTP裏面每個實例單獨運行的是RSTP。
從包圍範圍來看，IST最小屬於MST區域內部，CST次之是MST區域間的互聯生成樹實例，CIST包括了IST和CST。
CIST公共和內部生成樹
是連接一個交換網絡內所有設備的單生成樹，由IST和CST共同構成。
通用和內部生成樹（CIST）是每個MST區的內部生成樹（IST）、互連MST區的通用生成樹和單生成樹橋的一個集合，它和一個MST區內的一個IST是一樣的，它和一個MST區外的CST也是一樣的；STP、RSTP和MSTP共同建立一個單獨的橋來做為通用和內部生成樹（CIST）的根。
是整個網絡所有設備經過生成樹計算得到的一棵樹 。
PVST/PVST+每個VLAN生成樹（Per-VLAN Spanning Tree）
PVST它不再像STP那樣把整個交換網絡當成一個生成樹實例，而是為每個VL AN當作一個生成樹實例。在STP中，它只定義了一個CST (通用生成樹)，假設整個橋接網絡中僅-一個生成樹實例，這樣就要求整個網絡無環路。而在PVST中，每個VL AN一個生成樹實例，只要每個VL AN內部無環路就可以，不考慮其他VL AN拓撲。這是它與STP的最大區別。
另外PVSTBPDU的格式和STP/RSTPBPDU格式已經不一樣，發送的目的地址也發生了一定的變化所以，PVST協議並不兼容STP/RSTP協議。由於每個VLAN都有一棵獨立的生成樹，單生成樹的種種缺陷都被克服了。同時，PVST帶來了新的好處，那就是二層負載均衡。
缺陷：1、由於每個VLAN都需要生成一棵樹，PVST BPDU的通信量將正比於Trunk的VLAN個數。2、在VLAN個數比較多的時候，維護多棵生成樹的計算量和資源占用量將急劇增長。3、由於協議的私有性，PVST/PVST+不能像STP/RSTP一樣得到廣泛的支持。
各種生成樹（stp、rstp、pvst、mstp、msti）概念