Pudete truvà assai materiali nantu à u protocolu RSTP in Internet. In questu articulu, prupongu di paragunà u protokollu RSTP cù u protokollu propiu da - Redundanza di Ring Extended.
Dettagli di implementazione RSTP
Infurmazioni ghjugna
Tempu di cunvergenza – 1-10 s
Pussibili topologies - qualunque
Hè largamente crede chì RSTP permette solu i switches per esse cunnessi in un anellu:
Ma RSTP permette di cunnette i switch in ogni modu chì vulete. Per esempiu, RSTP pò trattà sta topulugia.
Principiu di operazione
RSTP riduce ogni topologia à un arbre. Unu di i switches diventa u centru di a topologia - u switch root. L'interruttore di a radica porta a maiò parte di e dati per ellu stessu.
U principiu di funziunamentu di RSTP hè u seguente:
- a putenza hè furnita à i switches;
- u switch root hè sceltu;
- i switches rimanenti determinanu u percorsu più veloce à u cambiamentu radicali;
- i canali rimanenti sò bluccati è diventanu copia di salvezza.
Selezzione di u Root Switch
Cambia cù RSTP scambià pacchetti BPDU. Un BPDU hè un pacchettu di serviziu chì cuntene informazioni RSTP. BPDU vene in dui tipi:
- Cunfigurazione BPDU.
- Notificazione di cambiamentu di topologia.
A cunfigurazione BPDU hè usata per custruisce a topologia. Solu l'interruttore di root u manda. Configurazione BPDU cuntene:
- ID di mittente (ID di ponte);
- ID Root Bridge;
- identificatore di u portu da quale stu pacchettu hè statu mandatu (Port ID);
- costu di a strada à u cambiamentu radicali (Root Path Cost).
Ogni cambiamentu pò mandà una Notificazione di Cambiamentu di Topologia. Sò mandati quandu a topologia cambia.
Dopu avè attivatu, tutti i switches si cunsidereghjanu cum'è switch root. Cumincianu à trasmette pacchetti BPDU. Appena un switch riceve un BPDU cù un ID Bridge più bassu cà u so propiu, ùn si cunsidereghja più esse u switch root.
Bridge ID hè custituitu da dui valori - indirizzu MAC è Bridge Priority. Ùn pudemu micca cambià l'indirizzu MAC. Bridge Priority per difettu hè 32768. Se ùn cambiate Bridge Priority, u cambiamentu cù l'indirizzu MAC più bassu diventerà u switch root. U cambiamentu cù l'indirizzu MAC più chjucu hè u più anticu è ùn pò micca esse u più performante. Hè cunsigliatu di definisce manualmente l'interruttore di root di a vostra topologia. Per fà questu, avete bisognu di cunfigurà un picculu Bridge Priority (per esempiu, 0) nantu à u switch root. Pudete ancu definisce un switch root di salvezza dendu un pocu più altu Bridge Priority (per esempiu, 4096).
Selezziunate u percorsu à u cambiamentu radicali
U switch root manda pacchetti BPDU à tutti i porti attivi. U BPDU hà un campu di Costu Path. Path Cost denota u costu di a strada. U più altu hè u costu di a strada, u più longu hè necessariu per u pacchettu per esse trasmessi. Quandu un BPDU passa per un portu, un costu hè aghjuntu à u campu di Costu Path. U numeru aghjuntu hè chjamatu Port Cost.
Aghjunghje un certu valore à u Costu Path quandu un BPDU passa per un portu. U valore chì aghjunghje hè chjamatu u costu di u portu è pò esse determinatu manualmente o automaticamente. U costu di u portu pò esse determinatu manualmente o automaticamente.
Quandu un switch non-root hà parechje strade alternative à a ràdica, sceglie u più veloce. Compara u Costu Path di sti camini. U portu da quale u BPDU hè vinutu cù u più bassu Path Cost diventa u Root Port.
I costi di i porti chì sò attribuiti automaticamente ponu esse vistu in a tavula:
Port Baud Rate
Costu portu
10 Mb/s
2 000 000
100 Mb/s
200 000
1 Gb / s
20 000
10 Gb / s
2 000
Roli è statuti portu
I porti di cambià anu parechji stati è roli portu.
Status di portu (per STP):
- Disabilitatu - inattivu.
- Blocking - ascolta BPDU, ma ùn trasmette micca. Ùn trasmette micca dati.
- Ascolta - ascolta è trasmette BPDU. Ùn trasmette micca dati.
- Apprendimentu - ascolta è trasmette BPDU. Preparate per u trasferimentu di dati - riempie a tabella di l'indirizzu MAC.
- Forwarding - inoltra i dati, ascolta è trasmette BPDU.
U tempu di cunvergenza STP hè 30-50 seconde. Dopu avè attivatu u switch, tutti i porti passanu per tutti i stati. U portu ferma in ogni statutu per parechji sicondi. Stu principiu di funziunamentu hè perchè STP hà un tempu di cunvergenza cusì longu. RSTP hà menu stati portu.
Statu di portu (per RSTP):
- Discarding - inattivu.
- Discarding - ascolta BPDU, ma ùn trasmette micca. Ùn trasmette micca dati.
- Discarding - ascolta è trasmette BPDU. Ùn trasmette micca dati.
- Apprendimentu - ascolta è trasmette BPDU. Preparate per u trasferimentu di dati - riempie a tabella di l'indirizzu MAC.
- Forwarding - inoltra i dati, ascolta è trasmette BPDU.
- In RSTP, i stati di Disabilitatu, Bloccu è Ascolta sò cumminati in unu - Discarding.
Ruoli portu:
- Root port - u portu attraversu quale i dati sò trasmessi. Serve cum'è u percorsu più veloce à u cambiamentu radicali.
- Port designatu - u portu attraversu quale i dati sò trasmessi. Definitu per ogni segmentu LAN.
- Portu alternativu - portu attraversu quale e dati ùn sò micca trasmessi. Hè un percorsu alternativu à u switch root.
- Portu di salvezza - portu attraversu quale i dati ùn sò micca trasmessi. Hè una strada di salvezza per un segmentu induve un portu attivatu per RSTP hè digià cunnessu. U portu di salvezza hè utilizatu se dui canali di cambiamentu sò cunnessi à un segmentu (lettu hub).
- Port disattivatu - RSTP hè disattivatu in questu portu.
A scelta di Root Port hè discritta sopra. Cumu hè sceltu u portu designatu?
Prima di tuttu, definiscemu ciò chì hè un segmentu LAN. U segmentu LAN hè un duminiu di collisione. Per un switch o router, ogni portu forma un duminiu di collisione separatu. U segmentu LAN hè un canale trà switch o routers. Se parlemu di u hub, allura u hub hà tutti i so porti in u stessu duminiu di collisione.
Solu un Portu Designatu hè assignatu per segmentu.
In u casu di segmenti induve ci sò digià Root Ports, tuttu hè chjaru. U sicondu portu nantu à u segmentu diventa u Portu Designatu.
Ma restanu canali di salvezza, induve ci sarà un Portu Designatu è un Portu Alternativu. Cumu seranu selezziunati ? U Portu Designatu serà u portu cù u Costu Path più bassu à l'interruttore radicali. Se i Costi di u Path sò uguali, u Portu Designatu serà u portu chì si trova nantu à u switch cù l'ID Bridge più bassu. Se è Bridge ID sò uguali, u Portu Designatu diventa u portu cù u numeru più bassu. U sicondu portu serà Alternate.
Ci hè un ultimu puntu: quandu u rolu di Backup hè assignatu à un portu? Cum'è digià scrittu sopra, u portu di salvezza hè utilizatu solu quandu dui canali di cambiamentu sò cunnessi à u stessu segmentu, vale à dì à u hub. In questu casu, u Portu Designatu hè sceltu cù esattamente i stessi criteri:
- Costu più bassu di u Path à u switch root.
- ID di u ponte più chjucu.
- U più chjucu ID di u portu.
U numeru massimu di dispusitivi nantu à a reta
U standard IEEE 802.1D ùn hà micca esigenze strette per u numeru di dispositi in una LAN cù RSTP. Ma u standard ricumanda di utilizà micca più di 7 switches in un ramu (micca più di 7 hops), i.e. micca più di 15 in un anellu. Quandu stu valore hè superatu, u tempu di cunvergenza di a rete cumencia à aumentà.
Dettagli di implementazione ERR.
Infurmazioni ghjugna
Tempu di cunvergenza
U tempu di cunvergenza ERR hè 15 ms. Cù u numeru massimu di switches in l'anellu è a prisenza di l'accoppiamentu di l'anellu - 18 ms.
Pussibili topologies
ERR ùn permette micca i dispositi per esse cumminati liberamente cum'è RSTP. ERR hà topologies chjaru chì ponu esse usatu:
- U Ring
- Anellu duplicatu
- Coppia finu à trè anelli
U Ring
Quandu ERR combina tutti i switches in un anellu, allora nantu à ogni switch hè necessariu di cunfigurà i porti chì participanu à custruisce l'anellu.
Doppiu anellu
I switches ponu esse cumminati in un anellu doppiu, chì aumenta significativamente l'affidabilità di l'anellu.
Limitazioni di u doppiu anellu:
- Un anellu duale ùn pò micca esse usatu per interfaccia switch cù altri anelli. Per fà questu, avete bisognu di utilizà Ring Coupling.
- Un anellu doppiu ùn pò micca esse usatu per un anellu di accoppiamentu.
Anelli di accoppiamentu
Quandu l'accoppiamentu, ùn pò esse più di 200 dispositi in a reta.
L'accoppiamentu di l'anelli implica unisce l'anelli rimanenti in un altru anellu.
Se l'anellu hè cunnessu à l'anellu di l'interfaccia attraversu un interruttore, questu hè chjamatu anelli di accoppiamentu attraversu un interruttore. Se dui switches da l'anellu lucale sò cunnessi à l'anellu di l'interfaccia, allora questu serà accoppiamentu via dui switch.
Quandu l'accoppiamentu attraversu un interruttore in u dispusitivu, i dui porti sò usati. U tempu di cunvergenza in questu casu serà di circa 15-17 ms. Cù tali accoppiamentu, u cambiamentu di accoppiamentu serà un puntu di fallimentu, perchè Dopu avè persu stu switch, l'anellu tutale hè persu à una volta. L'accoppiamentu attraversu dui switches evita questu.
Hè pussibule cunghjuntà anelli duplicati.
Path Control
A funzione Path Control permette di cunfigurà i porti attraversu quale e dati seranu trasmessi in u funziunamentu normale. Se u canali falla è a reta hè ricustruita à a topologia di salvezza, dopu chì u canali hè restauratu, a reta serà ricustruita torna à a topologia specifica.
Sta funziunalità vi permette di salvà u cable di salvezza. Inoltre, a topologia aduprata per a risoluzione di i prublemi serà sempre cunnisciuta.
A topologia principale cambia à a topologia di salvezza in 15 ms. Riturnà quandu a reta hè restaurata duverà circa 30 ms.
Limitazioni:
- Ùn pò esse usatu in cunjunzione cù Dual Ring.
- A funzione deve esse attivata in tutti i switches in a reta.
- Unu di i switches hè cunfiguratu cum'è un maestru Path Control.
- A transizione automatica à a topologia principale dopu a ricuperazione si faci dopu à 1 segundu per difettu (questu paràmetru pò esse cambiatu cù SNMP in a gamma da 0 s à 99 s).
Principiu di operazione
Principiu di funziunamentu di ERR
Per esempiu, cunzidira sei switches - 1-6. I switches sò cumminati in un anellu. Ogni switch usa dui porti per cunnette à l'anellu è guarda i so stati. Cambia i stati di u portu in avanti l'un à l'altru. I dispusitivi utilizanu sta dati per stabilisce u statu iniziale di i porti.
I porti anu solu dui roli - bluccatu и Trasmissione.
U cambiamentu cù l'indirizzu MAC più altu blucca u so portu. Tutti l'altri porti in l'anellu trasmettenu dati.
Se un portu bluccatu smette di travaglià, u prossimu portu cù l'indirizzu MAC più altu diventa bluccatu.
Una volta avviati, i switch cumincianu à mandà Ring Protocol Data Unit (R-PDU). R-PDU hè trasmessa cù multicast. R-PDU hè un missaghju di serviziu, cum'è BPDU in RSTP. A R-PDU cuntene i stati di u portu di u switch è u so indirizzu MAC.
Algoritmu di l'azzioni in casu di fallimentu di u canali
Quandu un ligame falla, i switches mandanu R-PDU per avvisà chì u statutu di i porti hè cambiatu.
Algoritmu di l'azzioni quandu restaurà un canale
Quandu un ligame fallutu vene in linea, i switches mandanu R-PDU per notificà i porti di un cambiamentu di statutu.
U switch cù l'indirizzu MAC più altu diventa u novu switch root.
U canali falluti diventa una copia di salvezza.
Dopu a risturazione, unu di i porti di u canali resta bluccatu, è u sicondu hè trasferitu à u statu di trasmissioni. U portu bluccatu diventa u portu cù a più veloce. Se e velocità sò uguali, u portu di switch cù l'indirizzu MAC più altu serà bluccatu. Stu principiu vi permette di bluccà un portu chì si move da u statu bluccatu à u statu di trasmissioni à a velocità massima.
U numeru massimu di dispusitivi nantu à a reta
U numaru massimu di switch in un anellu ERR hè 200.
Interazione trà ERR è RSTP
RSTP pò esse usatu in cumminazione cù ERR. Ma l'anellu RSTP è l'anellu ERR deve esse intersecate solu per mezu di un interruptore.
Resumen
ERR hè grande per urganizà topologie tipiche. Per esempiu, un anellu o un anellu duplicatu.
Tali topologies sò spessu usate per a redundanza in e instalazioni industriali.
Inoltre, cù l'aiutu di l'ERR, a seconda topulugia pò esse implementata in modu menu affidabile, ma più prezzu. Questu pò esse fattu cù un anellu duplicatu.
Ma ùn hè micca sempre pussibule di utilizà ERR. Ci sò schemi abbastanza esotici. Avemu pruvatu a topulugia seguente cù unu di i nostri clienti.
In questu casu, ERR ùn hè micca pussibule di applicà. Per questu schema avemu usatu RSTP. U cliente avia un esigenza stretta per u tempu di cunvergenza - menu di 3 s. Per ghjunghje à questu tempu, era necessariu di definisce chjaramente i switches radicali (primariu è di salvezza), è ancu u costu di i porti in modu manuale.
In u risultatu, ERR hà un vantaghju notevuli in quantu à u tempu di cunvergenza, ma ùn furnisce micca a flessibilità chì RSTP furnisce.
Source: www.habr.com