Vi povas trovi multajn materialojn pri la RSTP-protokolo en la Interreto. En ĉi tiu artikolo, mi proponas kompari la protokolon RSTP kun la proprieta protokolo de – Etendita Ringa Redundo.
Detaloj pri Efektivigo de RSTP
Ĝenerala informo
Tempo de konverĝo – 1-10 s
Eblaj topologioj – ajna
Estas vaste kredite ke RSTP nur permesas al ŝaltiloj esti konektitaj en ringon:
Sed RSTP permesas vin konekti ŝaltilojn kiel vi volas. Ekzemple, RSTP povas pritrakti ĉi tiun topologion.
Komenco de operacio
RSTP reduktas ajnan topologion al arbo. Unu el la ŝaltiloj iĝas la centro de la topologio - la radika ŝaltilo. La radika ŝaltilo portas la plej multajn datumojn per si mem.
La funkcia principo de RSTP estas kiel sekvas:
- potenco estas liverita al la ŝaltiloj;
- la radika ŝaltilo estas elektita;
- la ceteraj ŝaltiloj determinas la plej rapidan vojon al la radika ŝaltilo;
- la ceteraj kanaloj estas blokitaj kaj fariĝas rezervaj.
Elektante la Radikan Ŝaltilon
Ŝaltiloj kun RSTP interŝanĝas BPDU-pakaĵojn. BPDU estas serva pako kiu enhavas RSTP-informojn. BPDU venas en du tipoj:
- Agordo BPDU.
- Sciigo pri Ŝanĝo de Topologio.
Agordo BPDU estas uzata por konstrui la topologion. Nur la radika ŝaltilo sendas ĝin. Agordo BPDU enhavas:
- sendinto ID (Bridge ID);
- Root Bridge ID;
- identigilo de la haveno de kiu ĉi tiu pako estis sendita (Port ID);
- kosto de la vojo al la radika ŝaltilo (Root Path Cost).
Ajna ŝaltilo povas sendi Sciigon pri Ŝanĝo de Topologio. Ili estas senditaj kiam la topologio ŝanĝiĝas.
Post ŝaltado, ĉiuj ŝaltiloj konsideras sin radikaj ŝaltiloj. Ili komencas elsendi BPDU-pakojn. Tuj kiam ŝaltilo ricevas BPDU kun pli malalta Bridge ID ol sia propra, ĝi ne plu konsideras sin kiel la radika ŝaltilo.
Bridge ID konsistas el du valoroj - MAC-adreso kaj Bridge Priority. Ni ne povas ŝanĝi la MAC-adreson. Bridge Priority defaŭlte estas 32768. Se vi ne ŝanĝas Bridge Priority, la ŝaltilo kun la plej malalta MAC-adreso fariĝos la radika ŝaltilo. La ŝaltilo kun la plej malgranda MAC-adreso estas la plej malnova kaj eble ne estas la plej efika. Oni rekomendas, ke vi mane difinu la radikan ŝaltilon de via topologio. Por fari tion, vi devas agordi malgrandan Bridge Priority (ekzemple, 0) sur la radika ŝaltilo. Vi ankaŭ povas difini rezervan radikan ŝaltilon donante al ĝi iomete pli altan Bridge Priority (ekzemple 4096).
Elektante la vojon al la radika ŝaltilo
La radikŝaltilo sendas BPDU-pakaĵojn al ĉiuj aktivaj havenoj. La BPDU havas Path Cost-kampon. Path Kosto indikas la koston de la vojo. Ju pli alta estas la kosto de la vojo, des pli longe necesas ke la pakaĵeto estos elsendita. Kiam BPDU pasas tra haveno, kosto estas aldonita al la Path Cost-kampo. La aldonita nombro nomiĝas Havena Kosto.
Aldonas certan valoron al la Voja Kosto kiam BPDU pasas tra haveno. La valoro kiu aldonas estas nomita la havenkosto kaj povas esti determinita aŭ mane aŭ aŭtomate. Havena Kosto povas esti determinita aŭ mane aŭ aŭtomate.
Kiam ne-radika ŝaltilo havas plurajn alternativajn vojojn al la radiko, ĝi elektas la plej rapidan. Ĝi komparas la Padan Koston de ĉi tiuj vojoj. La haveno de kiu la BPDU venis kun la plej malsupra Voja Kosto iĝas la Radika Haveno.
La kostoj de havenoj asignitaj aŭtomate povas esti viditaj en la tabelo:
Portbaud-rapideco
Havena kosto
10 Mb/s
2 000 000
100 Mb/s
200 000
1 Gb / s
20 000
10 Gb / s
2 000
Havenaj roloj kaj statusoj
Ŝaltaj havenoj havas plurajn statusojn kaj havenrolojn.
Havenaj statoj (por STP):
- Malŝaltita - neaktiva.
- Blokado - aŭskultas BPDU, sed ne transdonas. Ne transdonas datumojn.
- Aŭskultado - aŭskultas kaj elsendas BPDU. Ne transdonas datumojn.
- Lernado - aŭskultas kaj transdonas BPDU. Preparas por transdono de datumoj - plenigas la MAC-adrestabelon.
- Plusendado - plusendas datumojn, aŭskultas kaj elsendas BPDU.
STP-konverĝa tempo estas 30-50 sekundoj. Post ŝaltado de la ŝaltilo, ĉiuj havenoj trairas ĉiujn statusojn. La haveno restas en ĉiu statuso dum kelkaj sekundoj. Ĉi tiu funkcia principo estas kial STP havas tiom longan konverĝan tempon. RSTP havas malpli da havenstatoj.
Havenaj statusoj (por RSTP):
- Forĵetante - neaktiva.
- Forĵeti - aŭskultas BPDU, sed ne transdonas. Ne transdonas datumojn.
- Forĵeti - aŭskultas kaj transdonas BPDU. Ne transdonas datumojn.
- Lernado - aŭskultas kaj transdonas BPDU. Preparas por transdono de datumoj - plenigas la MAC-adrestabelon.
- Plusendado - plusendas datumojn, aŭskultas kaj elsendas BPDU.
- En RSTP, la statoj de Malfunkciigita, Blokado kaj Aŭskultado estas kombinitaj en unu - Forĵeti.
Havenaj roloj:
- Radika haveno - la haveno tra kiu datumoj estas transdonitaj. Ĝi funkcias kiel la plej rapida vojo al la radika ŝaltilo.
- Nomumita haveno - la haveno tra kiu datumoj estas elsenditaj. Difinite por ĉiu LAN-segmento.
- Alterna haveno - haveno tra kiu datumoj ne estas transdonitaj. Ĝi estas alternativa vojo al la radika ŝaltilo.
- Rezerva haveno - haveno tra kiu datumoj ne estas transdonitaj. Ĝi estas rezerva vojo por segmento kie unu RSTP-ebligita haveno jam estas konektita. Rezerva haveno estas uzata se du ŝaltilkanaloj estas konektitaj al unu segmento (legu nabon).
- Malŝaltita haveno - RSTP estas malŝaltita sur ĉi tiu haveno.
La elekto de Root Port estas priskribita supre. Kiel estas elektita haveno Designated?
Antaŭ ĉio, ni difinu kio estas LAN-segmento. La LAN-segmento estas koliziodomajno. Por ŝaltilo aŭ enkursigilo, ĉiu haveno formas apartan koliziodomajnon. LAN-segmento estas kanalo inter ŝaltiloj aŭ enkursigiloj. Se ni parolas pri la nabo, tiam la nabo havas ĉiujn siajn havenojn en la sama koliziodomajno.
Nur unu Nomumita Haveno estas asignita per segmento.
En la kazo de segmentoj kie jam ekzistas Root Ports, ĉio estas klara. La dua haveno sur la segmento iĝas la Nomumita Haveno.
Sed restas rezervaj kanaloj, kie estos unu Nomumita Haveno kaj unu Alterna Haveno. Kiel ili estos elektitaj? Nomumita Haveno estos la haveno kun la plej malalta Voja Kosto al la radika ŝaltilo. Se la Vojaj Kostoj estas egalaj, tiam la Nomumita Haveno estos la haveno, kiu situas sur la ŝaltilo kun la plej malalta Bridge ID. Se kaj Bridge ID estas egalaj, tiam la Nomumita Haveno iĝas la haveno kun la plej malsupra nombro. La dua haveno estos Alterna.
Estas unu lasta punkto: kiam la Rezerva rolo estas atribuita al haveno? Kiel jam skribite supre, la Rezerva haveno estas uzata nur kiam du ŝanĝkanaloj estas konektitaj al la sama segmento, tio estas, al la nabo. En ĉi tiu kazo, Designated Port estas elektita uzante precize la samajn kriteriojn:
- Plej malalta Voja Kosto al la radika ŝaltilo.
- Plej malgranda Ponta ID.
- Plej malgranda Haveno ID.
Maksimuma nombro da aparatoj en la reto
La IEEE 802.1D normo ne havas striktajn postulojn por la nombro da aparatoj sur LAN kun RSTP. Sed la normo rekomendas uzi ne pli ol 7 ŝaltilojn en unu branĉo (ne pli ol 7 saltoj), t.e. ne pli ol 15 en ringo. Kiam ĉi tiu valoro estas superita, la reto-konverĝa tempo komencas pliiĝi.
Detaloj pri efektivigo de ERR.
Ĝenerala informo
Tempo de konverĝo
ERR-konverĝa tempo estas 15 ms. Kun la maksimuma nombro da ŝaltiloj en la ringo kaj la ĉeesto de ringa parigo - 18 ms.
Eblaj topologioj
ERR ne permesas al aparatoj esti libere kombinitaj kiel RSTP. ERR havas klarajn topologiojn uzeblajn:
- La Ringo
- Duobla ringo
- Parigu ĝis tri ringojn
La Ringo
Kiam ERR kombinas ĉiujn ŝaltilojn en unu ringon, tiam sur ĉiu ŝaltilo necesas agordi la havenojn, kiuj partoprenos en konstruado de la ringo.
Duobla ringo
Ŝaltiloj povas esti kombinitaj en duoblan ringon, kio signife pliigas la fidindecon de la ringo.
Limigoj de duoblaj ringoj:
- Duobla ringo ne povas esti uzata por interfacaj ŝaltiloj kun aliaj ringoj. Por fari tion, vi devas uzi Ringan Kupladon.
- Duobla ringo ne povas esti uzata por pariĝa ringo.
Parigaj ringoj
Dum parigo, ne povas esti pli ol 200 aparatoj en la reto.
Parigi ringojn implikas kombini la ceterajn ringojn en alian ringon.
Se la ringo estas konektita al la interfaca ringo per unu ŝaltilo, tiam tio estas nomita parigi ringojn per unu ŝaltilo. Se du ŝaltiloj de la loka ringo estas konektitaj al la interfaca ringo, tiam tio estos parigo per du ŝaltiloj.
Dum parigo per unu ŝaltilo sur la aparato, ambaŭ havenoj estas uzataj. La konverĝa tempo en ĉi tiu kazo estos proksimume 15-17 ms. Kun tia parigo, la parigŝaltilo estos punkto de fiasko, ĉar Perdinte ĉi tiun ŝaltilon, la tuta ringo tuj perdiĝas. Parigo per du ŝaltiloj evitas ĉi tion.
Eblas kongrui duplikatajn ringojn.
Voja Kontrolo
La Path Control-funkcio permesas al vi agordi la havenojn per kiuj datumoj estos transdonitaj en normala funkciado. Se la kanalo malsukcesas kaj la reto estas rekonstruita al la rezerva topologio, tiam post kiam la kanalo estas restarigita, la reto estos rekonstruita al la specifita topologio.
Ĉi tiu funkcio permesas ŝpari sur rezerva kablo. Krome, la topologio uzata por solvi problemojn ĉiam estos konata.
La ĉefa topologio ŝanĝas al la rezerva topologio en 15 ms. Reŝalti kiam la reto estas restarigita daŭros ĉirkaŭ 30 ms.
Limigoj:
- Ne povas esti uzata kune kun Duobla Ringo.
- La funkcio devas esti ebligita ĉe ĉiuj ŝaltiloj en la reto.
- Unu el la ŝaltiloj estas agordita kiel Path Control-majstro.
- Aŭtomata transiro al la ĉefa topologio post reakiro okazas post 1 sekundo defaŭlte (ĉi tiu parametro povas esti ŝanĝita per SNMP en la intervalo de 0 s ĝis 99 s).
Komenco de operacio
Funkcia principo de ERR
Ekzemple, konsideru ses ŝaltilojn - 1-6. Ŝaltiloj estas kombinitaj en ringon. Ĉiu ŝaltilo uzas du havenojn por konekti al la ringo kaj stokas iliajn statusojn. Ŝaltigas havenstatusojn unu al la alia. La aparatoj uzas ĉi tiujn datumojn por agordi la komencan staton de la havenoj.
Havenoj havas nur du rolojn - Blokitaj и Antaŭenigo.
La ŝaltilo kun la plej alta MAC-adreso blokas sian havenon. Ĉiuj aliaj havenoj en la ringo transdonas datumojn.
Se Blokita haveno ĉesas funkcii, tiam la sekva haveno kun la plej alta MAC-adreso fariĝas Blokita.
Post lanĉo, ŝaltiloj komencas sendi Ring Protocol Data Units (R-PDUs). R-PDU estas elsendita uzante multirolantaron. R-PDU estas servomesaĝo, same kiel BPDU en RSTP. La R-PDU enhavas la ŝaltilhavenstatusojn kaj ĝian MAC-adreson.
Algoritmo de agoj en kazo de fiasko de kanalo
Kiam ligo malsukcesas, ŝaltiloj sendas R-PDU-ojn por sciigi ke la statuso de la havenoj ŝanĝiĝis.
Algoritmo de agoj dum restarigo de kanalo
Kiam malsukcesa ligo enretas, ŝaltiloj sendas R-PDU-ojn por sciigi la havenojn pri ŝanĝo de statuso.
La ŝaltilo kun la plej alta MAC-adreso iĝas la nova radika ŝaltilo.
La malsukcesa kanalo fariĝas rezerva.
Post restarigo, unu el la kanalaj havenoj restas blokita, kaj la dua estas translokigita al la plusenda stato. La blokita haveno iĝas la haveno kun la plej alta rapideco. Se la rapidoj estas egalaj, tiam la ŝaltila haveno kun la plej alta MAC-adreso estos blokita. Ĉi tiu principo ebligas al vi bloki havenon, kiu moviĝos de la blokita stato al la plusenda stato kun maksimuma rapideco.
Maksimuma nombro da aparatoj en la reto
La maksimuma nombro da ŝaltiloj en ERR-ringo estas 200.
Interago inter ERR kaj RSTP
RSTP povas esti uzata en kombinaĵo kun ERR. Sed la RSTP-ringo kaj la ERR-ringo devas nur intersekciĝi per unu ŝaltilo.
Resumo
ERR estas bonega por organizi tipajn topologiojn. Ekzemple, ringo aŭ duobligita ringo.
Tiaj topologioj ofte estas uzitaj por redundo en industriaj instalaĵoj.
Krome, kun la helpo de ERR, la dua topologio povas esti efektivigita malpli fidinde, sed pli kostefike. Ĉi tio povas esti farita uzante duplikatan ringon.
Sed ne ĉiam eblas uzi ERR. Estas sufiĉe ekzotikaj skemoj. Ni testis la sekvan topologion kun unu el niaj klientoj.
En ĉi tiu kazo, ERR ne eblas apliki. Por ĉi tiu skemo ni uzis RSTP. La kliento havis striktan postulon por konverĝa tempo - malpli ol 3 s. Por atingi ĉi tiun tempon, estis necese klare difini la radikajn ŝaltilojn (ĉefajn kaj rezervajn), kaj ankaŭ la koston de la havenoj en mana reĝimo.
Kiel rezulto, ERR havas rimarkindan avantaĝon laŭ konverĝtempo, sed ne disponigas la flekseblecon kiun RSTP disponigas.
fonto: www.habr.com