Jy kan baie materiaal oor die RSTP-protokol op die internet vind. In hierdie artikel stel ek voor om die RSTP-protokol te vergelyk met die eie protokol van – Uitgebreide ringoortolligheid.
RSTP Implementering Besonderhede
Oorsig
Konvergensie tyd – 1-10 s
Moontlike topologieë - enige
Daar word algemeen geglo dat RSTP slegs toelaat dat skakelaars in 'n ring gekoppel word:
Maar RSTP laat jou toe om skakelaars te koppel op enige manier wat jy wil. Byvoorbeeld, RSTP kan hierdie topologie hanteer.
Bedryfsbeginsel
RSTP verminder enige topologie na 'n boom. Een van die skakelaars word die middelpunt van die topologie - die wortelskakelaar. Die wortelskakelaar dra die meeste data deur homself.
Die werkingsbeginsel van RSTP is soos volg:
- krag word aan die skakelaars verskaf;
- die wortelskakelaar is gekies;
- die oorblywende skakelaars bepaal die vinnigste pad na die wortelskakelaar;
- die oorblywende kanale word geblokkeer en word rugsteun.
Kies die wortelskakelaar
Skakelaars met RSTP-ruil BPDU-pakkies. 'n BPDU is 'n dienspakket wat RSTP-inligting bevat. BPDU kom in twee tipes voor:
- Konfigurasie BPDU.
- Kennisgewing oor topologieverandering.
Konfigurasie BPDU word gebruik om die topologie te bou. Slegs die wortelskakelaar stuur dit. Konfigurasie BPDU bevat:
- sender ID (Brug ID);
- Wortelbrug ID;
- identifiseerder van die poort waaruit hierdie pakkie gestuur is (poort ID);
- koste van die roete na die wortelskakelaar (Root Path Cost).
Enige skakelaar kan 'n Topologieverandering-kennisgewing stuur. Hulle word gestuur wanneer die topologie verander.
Nadat dit aangeskakel is, beskou alle skakelaars hulself as wortelskakelaars. Hulle begin BPDU-pakkies uitsaai. Sodra 'n skakelaar 'n BPDU met 'n laer brug-ID as sy eie ontvang, beskou dit homself nie meer as die wortelskakelaar nie.
Brug-ID bestaan uit twee waardes - MAC-adres en brugprioriteit. Ons kan nie die MAC-adres verander nie. Brug Prioriteit is by verstek 32768. As jy nie Brug Prioriteit verander nie, sal die skakelaar met die laagste MAC-adres die wortelskakelaar word. Die skakelaar met die kleinste MAC-adres is die oudste en sal dalk nie die beste presteer nie. Dit word aanbeveel dat u die wortelskakelaar van u topologie handmatig definieer. Om dit te doen, moet jy 'n klein brugprioriteit (byvoorbeeld 0) op die wortelskakelaar instel. U kan ook 'n rugsteunwortelskakelaar definieer deur dit 'n effens hoër brugprioriteit te gee (byvoorbeeld 4096).
Kies die pad na die wortelskakelaar
Die wortelskakelaar stuur BPDU-pakkies na alle aktiewe poorte. Die BPDU het 'n padkoste-veld. Padkoste dui die koste van die pad aan. Hoe hoër die koste van die pad, hoe langer neem dit vir die pakkie om versend te word. Wanneer 'n BPDU deur 'n poort gaan, word 'n koste by die Padkoste-veld gevoeg. Die bygevoegde nommer word Port Cost genoem.
Voeg 'n sekere waarde by die padkoste wanneer 'n BPDU deur 'n poort gaan. Die waarde wat toevoeg word die hawekoste genoem en kan óf met die hand óf outomaties bepaal word. Hawekoste kan óf met die hand óf outomaties bepaal word.
Wanneer 'n nie-wortelskakelaar verskeie alternatiewe paaie na die wortel het, kies dit die vinnigste een. Dit vergelyk die padkoste van hierdie paaie. Die hawe waaruit die BPDU gekom het met die laagste padkoste, word die wortelpoort.
Die koste van hawens wat outomaties toegewys word, kan in die tabel gesien word:
Port Baud-koers
Hawe koste
10 Mb/s
2 000 000
100 Mb/s
200 000
1 Gb / s
20 000
10 Gb / s
2 000
Portrolle en statusse
Skakelpoorte het verskeie statusse en poortrolle.
Poortstatusse (vir STP):
- Gedeaktiveer – onaktief.
- Blokkering – luister na BPDU, maar stuur nie uit nie. Stuur nie data oor nie.
- Luister – luister en stuur BPDU uit. Stuur nie data oor nie.
- Leer – luister en stuur BPDU uit. Berei voor vir data-oordrag - vul die MAC-adrestabel in.
- Aanstuur – stuur data aan, luister en versend BPDU.
STP-konvergensietyd is 30-50 sekondes. Nadat u die skakelaar aangeskakel het, gaan alle poorte deur alle statusse. Die poort bly vir 'n paar sekondes in elke status. Hierdie bedryfsbeginsel is hoekom STP so 'n lang konvergensietyd het. RSTP het minder poortstate.
Poortstatusse (vir RSTP):
- Gooi weg – onaktief.
- Gooi weg – luister na BPDU, maar stuur nie uit nie. Stuur nie data oor nie.
- Gooi weg – luister en stuur BPDU uit. Stuur nie data oor nie.
- Leer – luister en stuur BPDU uit. Berei voor vir data-oordrag - vul die MAC-adrestabel in.
- Aanstuur – stuur data aan, luister en versend BPDU.
- In RSTP word die Gestremde-, Blokker- en Luisterstatusse gekombineer in een – Wegdoen.
Port rolle:
- Wortelpoort – die poort waardeur data versend word. Dit dien as die vinnigste pad na die wortelskakelaar.
- Aangewese poort – die poort waardeur data versend word. Gedefinieer vir elke LAN-segment.
- Alternatiewe poort – poort waardeur data nie versend word nie. Dit is 'n alternatiewe pad na die wortelskakelaar.
- Rugsteunpoort – poort waardeur data nie versend word nie. Dit is 'n rugsteunpad vir 'n segment waar een RSTP-geaktiveerde poort reeds gekoppel is. Rugsteunpoort word gebruik as twee skakelkanale aan een segment (leeshub) gekoppel is.
- Gedeaktiveerde poort – RSTP is op hierdie poort gedeaktiveer.
Die keuse van Root Port word hierbo beskryf. Hoe word aangewese poort gekies?
Eerstens, laat ons definieer wat 'n LAN-segment is. Die LAN-segment is 'n botsingsdomein. Vir 'n skakelaar of router vorm elke poort 'n aparte botsingsdomein. LAN-segment is 'n kanaal tussen skakelaars of routers. As ons oor die spilpunt praat, dan het die spilpunt al sy poorte in dieselfde botsingsdomein.
Slegs een aangewese poort word per segment toegewys.
In die geval van segmente waar daar reeds Root Ports is, is alles duidelik. Die tweede hawe op die segment word die aangewese hawe.
Maar daar bly rugsteunkanale, waar daar een aangewese hawe en een alternatiewe hawe sal wees. Hoe sal hulle gekies word? Aangewese poort sal die poort wees met die laagste padkoste na die wortelskakelaar. As die padkoste gelyk is, sal die aangewese poort die poort wees wat op die skakelaar geleë is met die laagste brug-ID. As en brug-ID gelyk is, word die aangewese poort die poort met die laagste nommer. Die tweede poort sal Alternatief wees.
Daar is 'n laaste punt: wanneer word die Rugsteun-rol aan 'n poort toegewys? Soos reeds hierbo geskryf, word die rugsteunpoort slegs gebruik wanneer twee skakelkanale aan dieselfde segment gekoppel is, dit wil sê aan die spilpunt. In hierdie geval word aangewese hawe gekies met presies dieselfde kriteria:
- Laagste padkoste na die wortelskakelaar.
- Kleinste brug-ID.
- Kleinste poort-ID.
Maksimum aantal toestelle op die netwerk
Die IEEE 802.1D-standaard het nie streng vereistes vir die aantal toestelle op 'n LAN met RSTP nie. Maar die standaard beveel aan om nie meer as 7 skakelaars in een tak te gebruik nie (nie meer as 7 hops), d.w.s. nie meer as 15 in 'n ring nie. Wanneer hierdie waarde oorskry word, begin die netwerkkonvergensietyd toeneem.
ERR implementering besonderhede.
Oorsig
Konvergensie tyd
ERR-konvergensietyd – 15 ms. Met die maksimum aantal skakelaars in die ring en die teenwoordigheid van ringparing – 18 ms.
Moontlike topologieë
ERR laat nie toe dat toestelle vrylik as RSTP gekombineer word nie. ERR het duidelike topologieë wat gebruik kan word:
- Die Ring
- Duplikaat ring
- Koppel tot drie ringe
Die Ring
Wanneer ERR alle skakelaars in een ring kombineer, dan is dit op elke skakelaar nodig om die poorte in te stel wat sal deelneem aan die bou van die ring.
Dubbel ring
Skakelaars kan in 'n dubbelring gekombineer word, wat die betroubaarheid van die ring aansienlik verhoog.
Dubbelringbeperkings:
- 'n Dubbele ring kan nie gebruik word om skakelaars met ander ringe te koppel nie. Om dit te doen moet jy Ringkoppeling gebruik.
- 'n Dubbelring kan nie vir 'n parring gebruik word nie.
Koppel ringe
Wanneer paring, kan daar nie meer as 200 toestelle op die netwerk wees nie.
Om ringe te koppel behels die kombinasie van die oorblywende ringe in 'n ander ring.
As die ring deur een skakelaar aan die koppelvlakring gekoppel is, word dit genoem koppelringe deur een skakelaar. As twee skakelaars van die plaaslike ring aan die koppelvlakring gekoppel is, sal dit wees paring via twee skakelaars.
Wanneer deur een skakelaar op die toestel gepaar word, word albei poorte gebruik. Die konvergensietyd in hierdie geval sal ongeveer 15-17 ms wees. Met so 'n paring, sal die paring skakelaar 'n punt van mislukking wees, want Nadat u hierdie skakelaar verloor het, is die hele ring gelyktydig verlore. Om deur twee skakelaars te koppel, vermy dit.
Dit is moontlik om duplikaatringe te pas.
Padbeheer
Die padbeheerfunksie laat jou toe om die poorte op te stel waardeur data in normale werking versend sal word. As die kanaal misluk en die netwerk word na die rugsteuntopologie herbou, sal die netwerk na die gespesifiseerde topologie herbou word nadat die kanaal herstel is.
Met hierdie kenmerk kan u op rugsteunkabel bespaar. Boonop sal die topologie wat vir probleemoplossing gebruik word altyd bekend wees.
Die hooftopologie skakel oor na die rugsteuntopologie in 15 ms. Om terug te skakel wanneer die netwerk herstel is, sal ongeveer 30 ms neem.
beperkings:
- Kan nie saam met Dual Ring gebruik word nie.
- Die kenmerk moet op alle skakelaars in die netwerk geaktiveer word.
- Een van die skakelaars is gekonfigureer as 'n Padbeheermeester.
- Outomatiese oorgang na die hooftopologie na herstel vind by verstek plaas na 1 sekonde (hierdie parameter kan verander word met SNMP in die reeks van 0 s tot 99 s).
Bedryfsbeginsel
Bedryfsbeginsel van ERR
Oorweeg byvoorbeeld ses skakelaars – 1-6. Skakelaars word in 'n ring gekombineer. Elke skakelaar gebruik twee poorte om aan die ring te koppel en stoor hul statusse. Skakel poortstatusse vorentoe na mekaar. Die toestelle gebruik hierdie data om die aanvanklike toestand van die poorte te stel.
Hawens het net twee rolle - Geblokkeerde и Aanstuur.
Die skakelaar met die hoogste MAC-adres blokkeer sy poort. Alle ander poorte in die ring stuur data uit.
As 'n geblokkeerde poort ophou werk, word die volgende poort met die hoogste MAC-adres geblokkeer.
Sodra dit gelaai is, begin skakelaars Ring Protocol Data Units (R-PDU's) stuur. R-PDU word versend deur gebruik te maak van multicast. R-PDU is 'n diensboodskap, net soos BPDU in RSTP. Die R-PDU bevat die skakelpoortstatusse en sy MAC-adres.
Algoritme van aksies in geval van kanaal mislukking
Wanneer 'n skakel misluk, stuur skakelaars R-PDU's om in kennis te stel dat die status van die poorte verander het.
Algoritme van aksies wanneer 'n kanaal herstel word
Wanneer 'n mislukte skakel aanlyn kom, stuur skakelaars R-PDU's om die poorte in kennis te stel van 'n verandering in status.
Die skakelaar met die hoogste MAC-adres word die nuwe wortelskakelaar.
Die mislukte kanaal word 'n rugsteunkanaal.
Na herstel bly een van die kanaalpoorte geblokkeer, en die tweede word na die aanstuurtoestand oorgeplaas. Die geblokkeerde poort word die poort met die hoogste spoed. As die spoed gelyk is, sal die skakelpoort met die hoogste MAC-adres geblokkeer word. Hierdie beginsel laat jou toe om 'n poort te blokkeer wat teen maksimum spoed van die geblokkeerde toestand na die aanstuurtoestand sal beweeg.
Maksimum aantal toestelle op die netwerk
Die maksimum aantal skakelaars in 'n ERR-ring is 200.
Interaksie tussen ERR en RSTP
RSTP kan in kombinasie met ERR gebruik word. Maar die RSTP-ring en die ERR-ring moet slegs deur een skakelaar sny.
Opsomming
ERR is ideaal om tipiese topologieë te organiseer. Byvoorbeeld, 'n ring of 'n gedupliseerde ring.
Sulke topologieë word dikwels gebruik vir oortolligheid in industriële fasiliteite.
Verder, met behulp van ERR, kan die tweede topologie minder betroubaar, maar meer koste-effektief geïmplementeer word. Dit kan gedoen word met 'n duplikaatring.
Maar dit is nie altyd moontlik om ERR te gebruik nie. Daar is nogal eksotiese skemas. Ons het die volgende topologie met een van ons kliënte getoets.
In hierdie geval is ERR nie moontlik om aansoek te doen nie. Vir hierdie skema het ons RSTP gebruik. Die kliënt het 'n streng vereiste vir konvergensietyd gehad - minder as 3 s. Om hierdie tyd te bereik, was dit nodig om die wortelskakelaars (primêr en rugsteun) duidelik te definieer, sowel as die koste van die poorte in die handmodus.
As gevolg hiervan het ERR 'n merkbare voordeel in terme van konvergensietyd, maar bied nie die buigsaamheid wat RSTP bied nie.
Bron: will.com