افترض أن STP في حالة تقارب. ماذا يحدث إذا أخذت كبلًا وقمت بتوصيل المحول H مباشرة بمفتاح الجذر A؟ "يرى" Root Bridge أنه يحتوي على منفذ جديد ممكّن ويرسل وحدة BPDU فوقه.
سيحدد المحول H ، بعد أن تلقى هذا الإطار بتكلفة صفرية ، تكلفة المسار عبر المنفذ الجديد كـ 0 + 19 = 19 ، على الرغم من حقيقة أن تكلفة منفذ الجذر الخاص به هي 76. بعد ذلك ، منفذ المحول H ، الذي كان سابقًا في حالة التعطيل ، سوف يمر بجميع مراحل الانتقال وسيتحول إلى وضع الإرسال بعد 50 ثانية فقط. إذا كانت الأجهزة الأخرى متصلة بهذا المحول ، فستفقد جميعها الاتصال بمفتاح الجذر والشبكة ككل لمدة 50 ثانية.
يقوم المحول G بالشيء نفسه ، حيث يتلقى إطار BPDU من المحول H بإشعار تكلفة بقيمة 19. ويغير تكلفة المنفذ المخصص له إلى 19 + 19 = 38 ويعيد تعيينه كمنفذ جذر جديد ، نظرًا لتكلفة جذره السابق المنفذ هو 57 ، وهو أكبر من 38. في نفس الوقت ، تبدأ جميع مراحل إعادة توجيه المنفذ التي تستغرق 50 ثانية مرة أخرى ، وفي النهاية تنهار الشبكة بالكامل.
الآن دعونا نلقي نظرة على ما سيحدث في موقف مشابه عند استخدام RSTP. سيقوم مفتاح الجذر بإرسال BPDU إلى المحول H المتصل به بنفس الطريقة ، ولكن بعد ذلك مباشرة سوف يقوم بحظر المنفذ الخاص به. عند استلام هذا الإطار ، سيحدد المحول H أن تكلفة هذا المسار أقل من تكلفة منفذ الجذر الخاص به ، وسيمنعه على الفور. بعد ذلك ، سيرسل H اقتراحًا إلى مفتاح الجذر مع طلب فتح منفذ جديد ، لأن تكلفته أقل من تكلفة منفذ الجذر الموجود بالفعل. بعد موافقة مفتاح الجذر على الطلب ، يقوم بإلغاء حظر المنفذ الخاص به ويرسل الاتفاقية للتبديل H ، وبعد ذلك يقوم الأخير بجعل المنفذ الجديد هو المنفذ الجذر الخاص به.
في الوقت نفسه ، وبفضل آلية الاقتراح / الاتفاقية ، ستتم إعادة تعيين منفذ الجذر على الفور تقريبًا ، ولن تفقد جميع الأجهزة المتصلة بالمحول H الاتصال بالشبكة.
من خلال تعيين منفذ جذر جديد ، سيحول المحول H منفذ الجذر القديم إلى منفذ بديل. سيحدث نفس الشيء مع المحول G - سيتبادل رسائل الاقتراح / الاتفاقية مع المحول H ، ويعين منفذًا جذريًا جديدًا ويمنع المنافذ الأخرى. ثم ستستمر العملية في مقطع الشبكة التالي باستخدام المحول F.
سوف يرى المحول F ، بعد تحليل التكاليف ، أن الطريق إلى مفتاح الجذر عبر المنفذ السفلي سيكلف 57 ، بينما يكلف المسار الحالي عبر المنفذ العلوي 38 ، وسيترك كل شيء كما هو. عند معرفة ذلك ، سيقوم المحول G بحظر المنفذ المواجه لـ F وسيعيد توجيه حركة المرور إلى مفتاح الجذر على طول مسار GHA الجديد.
حتى يتلقى المحول F اقتراحًا / اتفاقية من المحول G ، فإنه سيبقي المنفذ السفلي مغلقًا لمنع الحلقات. لذلك يمكنك أن ترى أن RSTP هو بروتوكول سريع جدًا ولا يخلق المشاكل التي تواجهها STP على الشبكة.
الآن دعنا ننتقل إلى الأوامر. تحتاج إلى الدخول إلى وضع تكوين المفتاح العام وتحديد وضع PVST أو RPVST باستخدام أمر وضع الشجرة الممتدة . ثم عليك أن تقرر كيفية تغيير أولوية شبكة محلية ظاهرية معينة. للقيام بذلك ، استخدم الأمر spanning-tree vlan <رقم VLAN> الأولوية <value>. من الفيديو التعليمي الأخير ، يجب أن تتذكر أن الأولوية هي مضاعف 4096 وأن هذا الرقم افتراضيًا هو 32768 بالإضافة إلى رقم VLAN. إذا قمت بتحديد VLAN1 ، فستكون الأولوية الافتراضية 32768 + 1 = 32769.
لماذا قد تحتاج إلى تغيير أولوية الشبكات؟ نحن نعلم أن BID يتكون من قيمة أولوية رقمية وعنوان MAC. لا يمكن تغيير عنوان MAC الخاص بالجهاز ، فلديه قيمة ثابتة ، لذلك لا يمكن تغيير سوى قيمة الأولوية.
لنفترض أن هناك شبكة كبيرة حيث يتم توصيل جميع أجهزة Cisco بنمط دائري. في هذه الحالة ، يتم تنشيط PVST افتراضيًا ، لذلك سيحدد النظام مفتاح الجذر. إذا كانت جميع الأجهزة لها نفس الأولوية ، فستكون الأولوية للمبدِّل الذي يحتوي على أقدم عنوان MAC. ومع ذلك ، يمكن أن يكون مفتاحًا قديمًا يبلغ من العمر 10-12 عامًا ولا يمتلك حتى القوة والأداء لقيادة مثل هذه الشبكة الواسعة.
في الوقت نفسه ، قد يكون لديك أحدث محول في الشبكة مقابل عدة آلاف من الدولارات ، والتي ، نظرًا لارتفاع قيمة عنوان MAC ، تضطر إلى "الإرسال" إلى المحول القديم الذي يكلف بضع مئات من الدولارات. إذا أصبح المحول القديم هو مفتاح الجذر ، فهذا يشير إلى خطأ فادح في تصميم الشبكة.
لذلك ، يجب عليك الانتقال إلى إعدادات المحول الجديد وتعيين قيمة الأولوية الدنيا له ، على سبيل المثال ، 0. عند استخدام VLAN1 ، ستكون القيمة الإجمالية للأولوية 0 + 1 = 1 ، وستعتبرها جميع الأجهزة الأخرى دائمًا مفتاح الجذر.
الآن تخيل مثل هذا الموقف. إذا أصبح مفتاح الجذر غير متاح لسبب ما ، فقد ترغب في أن يكون مفتاح الجذر الجديد ليس مجرد مفتاح ذي أولوية منخفضة ، بل هو مفتاح محدد مع ميزات شبكة أفضل. في هذه الحالة ، تستخدم إعدادات جسر الجذر أمرًا يعيّن مبدلات الجذر الأساسية والثانوية: شبكة VLAN الممتدة <رقم شبكة VLAN> الجذر <أساسي / ثانوي>. ستكون قيمة الأولوية للمحول الأساسي 32768-4096-4096 = 24576. بالنسبة للمحول الثانوي ، يتم حسابها بواسطة الصيغة 32768-4096 = 28672.
لست بحاجة إلى إدخال هذه الأرقام يدويًا - فسيقوم النظام بذلك نيابةً عنك تلقائيًا. وبالتالي ، سيكون المحول ذو الأولوية 24576 هو مفتاح الجذر ، وإذا لم يكن متاحًا ، فسيكون المحول ذو الأولوية 28672 ، بينما تكون أولوية جميع المحولات الأخرى افتراضيًا 32768 على الأقل. يجب القيام بذلك إذا كنت لا تريد النظام لتعيين مفتاح الجذر تلقائيًا.
إذا كنت ترغب في عرض إعدادات بروتوكول STP ، فيجب عليك استخدام الأمر show spanning-tree Summary (عرض ملخص الشجرة الممتدة). دعنا الآن نلقي نظرة على جميع الموضوعات التي يتم تناولها اليوم باستخدام Packet Tracer. أنا أستخدم طوبولوجيا شبكة من 4 محولات طراز 2690 ، لا يهم ، لأن جميع طرازات محولات Cisco تدعم STP. إنهم متصلون ببعضهم البعض بحيث تشكل الشبكة حلقة مفرغة.
بشكل افتراضي ، تعمل أجهزة Cisco في وضع PSTV + ، مما يعني أن كل منفذ لن يحتاج إلى أكثر من 20 ثانية للتقارب. تتيح لك لوحة المحاكاة تصوير إرسال حركة المرور وعرض معلمات الشبكة التي تم إنشاؤها.
يمكنك أن ترى ما هو إطار STP BPDU. إذا رأيت الإصدار 0 ، فهذا يعني أن لديك STP ، لأن الإصدار 2 يستخدم لـ RSTP. كما يعرض أيضًا قيمة معرف الجذر ، والتي تتكون من الأولوية وعنوان MAC لمحول الجذر ، وقيمة معرف الجسر تساويها.
هذه القيم متساوية ، لأن تكلفة المسار إلى مفتاح الجذر لـ SW0 هي 0 ، وبالتالي ، فهي مفتاح الجذر نفسه. وبالتالي ، بعد تشغيل المفاتيح ، بفضل استخدام STP ، تم تحديد Root Bridge تلقائيًا وبدأت الشبكة في العمل. يمكنك أن ترى أنه لمنع حدوث حلقة ، تم تعيين المنفذ العلوي Fa0 / 2 للمحول SW2 على حالة الحظر ، ولكن ما يشير إليه اللون البرتقالي للعلامة.
دعنا نذهب إلى وحدة تحكم إعدادات التبديل SW0 ونستخدم بضعة أوامر. الأول هو أمر show spanning-tree ، وبعد إدخاله سنعرض معلومات حول وضع PSTV + لشبكة VLAN1 على الشاشة. إذا استخدمنا عدة شبكات محلية ظاهرية ، فستظهر كتلة أخرى من المعلومات في أسفل النافذة للشبكات الثانية واللاحقة المستخدمة.
يمكنك أن ترى أن بروتوكول STP متاح بموجب معيار IEEE ، مما يعني استخدام PVSTP +. من الناحية الفنية ، هذا ليس معيار .1d. يعرض أيضًا معلومات معرف الجذر: الأولوية 32769 ، عنوان MAC للجهاز الجذر ، التكلفة 19 ، إلخ. يتبع ذلك معلومات معرف الجسر ، والتي تقوم بفك تشفير قيمة الأولوية 32768 +1 ، ويتبعها عنوان MAC آخر. كما ترى ، لقد كنت مخطئًا - مفتاح SW0 ليس مفتاحًا جذريًا ، وللمفتاح الجذر عنوان MAC مختلف موجود في معلمات معرف الجذر. أعتقد أن هذا يرجع إلى حقيقة أن SW0 تلقى إطار BPDU بمعلومات تفيد بأن بعض المفاتيح على الشبكة لديها سبب وجيه للعب دور الجذر. الآن سننظر في هذا.
(ملاحظة المترجم: معرف الجذر هو معرف التبديل الجذر ، وهو نفسه بالنسبة لجميع أجهزة نفس شبكة VLAN التي تعمل بموجب بروتوكول STP ، ومعرف الجسر هو معرف المحول المحلي كجزء من جسر الجذر ، والذي يمكن أن يكون مختلفًا بالنسبة لـ مفاتيح مختلفة وشبكات محلية ظاهرية مختلفة).
هناك ظرف آخر يشير إلى أن SW0 ليس مفتاحًا جذريًا وهو أن مفتاح الجذر لا يحتوي على منفذ جذر ، وفي هذه الحالة يوجد منفذ جذر ومنفذ معين في حالة إعادة التوجيه. سترى أيضًا نوع الاتصال p2p ، أو من نقطة إلى نقطة. هذا يعني أن المنفذين fa0 / 1 و fa0 / 2 متصلان مباشرة بالمفاتيح المجاورة.
إذا كان بعض المنافذ متصلاً بلوحة وصل ، فسيتم تعيين نوع الاتصال على أنه مشترك ، وسننظر في هذا لاحقًا. إذا أدخلت الأمر show spanning-tree abstract لعرض المعلومات الموجزة ، فسنرى أن هذا المفتاح في وضع PVSTP ، متبوعًا بقائمة بوظائف المنفذ غير المتاحة.
يوضح ما يلي حالة وعدد المنافذ التي تخدم VLAN1: حظر 0 ، الاستماع 0 ، التعلم 0 ، هناك منفذين في حالة إعادة التوجيه في وضع STP.
قبل الانتقال إلى مفتاح SW2 ، لنلقِ نظرة على إعدادات المفتاح SW1. للقيام بذلك ، نستخدم نفس الأمر show spanning-tree.
يمكنك أن ترى أن عنوان MAC الخاص بمعرف الجذر للمحول SW1 هو نفس عنوان SW0 ، لأن جميع الأجهزة على الشبكة تتلقى نفس عنوان جهاز Root Bridge عندما تتقارب ، نظرًا لأنها تثق في الاختيار الذي تم إجراؤه بواسطة STP بروتوكول. كما ترى ، SW1 هو مفتاح الجذر ، لأن عناوين معرف الجذر ومعرف الجسر متطابقة. بالإضافة إلى ذلك ، هناك رسالة "هذا التبديل هو الجذر".
علامة أخرى على مفتاح الجذر هو أنه لا يحتوي على منافذ جذر ، تم تعيين كلا المنفذين على أنهما محددان. إذا تم عرض جميع المنافذ على أنها معينة وكانت في حالة إعادة التوجيه ، فسيكون لديك مفتاح جذر.
يحتوي المحول SW3 على معلومات مماثلة ، والآن أقوم بالتبديل إلى SW2 لأن أحد منافذه في حالة الحظر. أستخدم الأمر show spanning-tree ونرى أن معلومات معرف الجذر وقيمة الأولوية هي نفسها مثل بقية المفاتيح.
يشار كذلك إلى أن أحد المنافذ هو بديل. لا داعي للارتباك ، فإن معيار 802.1d يطلق عليه Blocking Port ، وفي PVSTP يُشار دائمًا إلى المنفذ المحظور على أنه بديل. لذلك ، هذا المنفذ البديل Fa0 / 2 في حالة حظر ، ويعمل منفذ Fa0 / 1 كمنفذ الجذر.
يقع المنفذ المحظور في جزء الشبكة بين المحول SW0 والمحول SW2 ، لذلك نحن لا نشكل حلقة. كما ترى ، تستخدم المحولات اتصال p2p لأنه لا توجد أجهزة أخرى متصلة بها.
لدينا شبكة تتقارب عبر بروتوكول STP. الآن سآخذ الكبل وأقوم بتوصيل المفتاح SW2 مباشرة بمفتاح الحصان SW1. بعد ذلك ، سيتم الإشارة إلى جميع منافذ SW2 بعلامات برتقالية.
إذا استخدمنا الأمر show spanning-tree abstract ، فسنرى أنه في البداية يكون المنفذين في حالة الاستماع ، ثم ينتقلان إلى حالة التعلم ، وبعد بضع ثوانٍ إلى حالة إعادة التوجيه ، بينما يتغير لون العلامة إلى أخضر. إذا قمت الآن بإصدار الأمر show spanning-tree ، فيمكنك أن ترى أن Fa0 / 1 ، الذي كان يستخدم كمنفذ Root ، قد دخل الآن في حالة الحظر وأصبح يُعرف باسم المنفذ البديل.
أصبح منفذ Fa0 / 3 ، الذي يتصل به كبل التبديل الجذري ، هو منفذ الجذر ، وأصبح منفذ Fa0 / 2 هو المنفذ المعين المعين. دعنا نلقي نظرة أخرى على عملية التقارب المستمرة. سأفصل كابل SW2-SW1 وأعود إلى الهيكل السابق. يمكنك أن ترى أن منافذ SW2 تتوقف أولاً وتتحول إلى اللون البرتقالي مرة أخرى ، ثم تنتقل بالتتابع عبر حالات الاستماع والتعلم وينتهي بها الأمر في حالة إعادة التوجيه. في هذه الحالة ، يتحول أحد المنافذ إلى اللون الأخضر ، ويتحول الثاني ، المتصل بمفتاح SW0 ، إلى اللون البرتقالي. استغرقت عملية التقارب وقتًا طويلاً ، مثل تكاليف عمل STP.
الآن دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل RSTP. لنبدأ بمفتاح SW2 وإدخال الأمر السريع pvst لوضع الشجرة الممتدة في إعداداته. يحتوي هذا الأمر على خيارين فقط للمعلمات: pvst و fast-pvst ، أستخدم الخيار الثاني. بعد إدخال الأمر ، يتحول المفتاح إلى وضع RPVST ، يمكنك التحقق من ذلك باستخدام الأمر show spanning-tree.
في البداية ، ترى رسالة تفيد بأن لدينا بروتوكول RSTP يعمل الآن. كل شيء بقي دون تغيير. ثم يجب أن أفعل الشيء نفسه مع جميع الأجهزة الأخرى ، وهذا يكمل إعداد RSTP. دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل هذا البروتوكول بالطريقة التي فعلناها مع STP.
أقوم مرة أخرى بتوصيل المفتاح SW2 مباشرة بمفتاح الجذر SW1 - دعنا نرى مدى سرعة حدوث التقارب. أكتب الأمر show spanning-tree abstract وأرى أن منفذي التبديل في حالة الحظر ، 1 في حالة إعادة التوجيه.
يمكنك أن ترى أن التقارب حدث على الفور تقريبًا ، لذا يمكنك معرفة مدى سرعة RSTP مقارنة بـ STP. بعد ذلك ، يمكننا استخدام الأمر الافتراضي portfast الشجرة الممتدة ، والذي سيضع جميع المنافذ على المحول في وضع portfast افتراضيًا. هذا مناسب إذا كانت معظم منافذ المحول عبارة عن منافذ Edge متصلة مباشرة بالمضيفين. إذا كان لدينا منفذ غير Edge ، فإننا نعيده إلى وضع الشجرة الممتدة.
لتكوين العمل مع شبكة محلية ظاهرية (VLAN) ، يمكنك استخدام الأمر spanning-tree vlan <number> مع معلمات الأولوية (لتعيين أولوية المحول للشجرة الممتدة) أو الجذر (تعيين المحول كجذر). نستخدم الأمر ذي الأولوية لـ spanning-tree vlan 1 ، مع تحديد أي مضاعف لـ 4096 في النطاق من 0 إلى 61440 كأولوية. وبهذه الطريقة ، يمكنك تغيير أولوية أي VLAN يدويًا.
يمكنك إصدار الأمر الجذر (spanning-tree vlan 1) إما بخيارين أساسيين أو ثانويين لتكوين منفذ الجذر الأساسي أو الاحتياطي لشبكة معينة. إذا كنت أستخدم الجذر الأساسي لشجرة VLAN 1 الممتدة ، فسيكون هذا المنفذ هو منفذ الجذر الأساسي لشبكة VLAN1.
سأدخل الأمر show spanning-tree ، وسنرى أن هذا المفتاح SW2 له أولوية 24577 ، وعناوين MAC لمعرف الجذر ومعرف الجسر هي نفسها ، مما يعني أنه أصبح الآن مفتاح الجذر.
يمكنك معرفة مدى سرعة حدوث التقارب وتبديل الأدوار. سأقوم الآن بإلغاء وضع التبديل الرئيسي بدون الأمر الأساسي الجذر vlan 1 للشجرة الممتدة ، وبعد ذلك ستعود أولويته إلى القيمة السابقة البالغة 32769 ، وسينتقل دور مفتاح الجذر مرة أخرى إلى SW1.
دعونا نرى كيف يعمل portfast. سأدخل الأمر int f0 / 1 ، وانتقل إلى إعدادات هذا المنفذ واستخدم الأمر spanning-tree ، وبعد ذلك سيطالبك النظام بقيم المعلمات.
بعد ذلك ، أستخدم أمر portfast الشجرة الممتدة ، والذي يمكن إدخاله مع تعطيل الخيارات (تعطيل portfast لهذا المنفذ) أو trunk (يتيح portfast لهذا المنفذ ، حتى في وضع trunk).
إذا أدخلت portfast الشجرة الممتدة ، فسيتم تشغيل الوظيفة ببساطة على هذا المنفذ. يجب استخدام أمر التمكين bpduguard للشجرة الممتدة لتمكين ميزة حماية BPDU ، حيث يقوم أمر تعطيل الشجرة الممتدة bpduguard بتعطيل هذه الميزة.
سأخبرك بشيء آخر بسرعة. إذا تم حظر واجهة المحول SW1 في اتجاه SW2 بالنسبة لشبكة VLAN3 ، فعندئذٍ مع الإعدادات الأخرى لشبكة محلية ظاهرية أخرى ، على سبيل المثال ، VLAN2 ، يمكن أن تصبح نفس الواجهة هي منفذ الجذر. وبالتالي ، يمكن للنظام تنفيذ آلية موازنة حمل حركة المرور - في حالة واحدة ، لا يتم استخدام مقطع الشبكة هذا ، وفي الحالة الأخرى ، يتم استخدامه.
سأعرض ما يحدث عندما يكون لدينا واجهة مشتركة عندما نقوم بتوصيل محور. سأضيف محورًا إلى الرسم التخطيطي وأوصله بمفتاح SW2 بكبلين.
سيعرض الأمر show spanning-tree الصورة التالية.
Fa0 / 5 (المنفذ الأيسر السفلي للمحول) يصبح منفذ النسخ الاحتياطي ، ويصبح المنفذ Fa0 / 4 (المنفذ الأيمن السفلي للمحول) هو المنفذ المعين المعين. نوع كلا المنفذين شائع أو مشترك. هذا يعني أن مقطع واجهة لوحة الوصل عبارة عن شبكة مشتركة.
بفضل استخدام RSTP ، حصلنا على فصل إلى منافذ بديلة ومنافذ احتياطية. إذا قمنا بتبديل مفتاح SW2 إلى وضع pvst باستخدام الأمر spanning-tree mode pvst ، فسنرى أن واجهة Fa0 / 5 قد تحولت إلى الحالة البديلة مرة أخرى ، لأنه لا يوجد فرق الآن بين منفذ النسخ الاحتياطي والمنفذ البديل.
لقد كان درسًا طويلًا جدًا ، وإذا كنت لا تفهم شيئًا ما ، أنصحك بمراجعته مرة أخرى.
أشكركم على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ هل تريد رؤية المزيد من المحتويات الشيقة؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية للأصدقاء ، خصم 30٪ لمستخدمي Habr على تناظرية فريدة من الخوادم المبتدئة ، والتي اخترعناها من أجلك: (متوفر مع RAID1 و RAID10 ، حتى 24 مركزًا وحتى 40 جيجا بايت DDR4).
ديل R730xd 2 مرات أرخص؟ هنا فقط في هولندا! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 جيجا هرتز 6C 128 جيجا بايت DDR3 2x960 جيجا بايت SSD 1 جيجا بايت في الثانية 100 تيرا بايت - من 99 دولارًا! أقرأ عن
المصدر: www.habr.com