Cisco 200-125 CCNA v3.0 treening. Päev 37. STP: Root Bridge'i valik, PortFast ja BPDU guard funktsioonid. Osa 2

Oletame, et STP on konvergentsi olekus. Mis juhtub, kui ma võtan kaabli ja ühendan switch H otse juurdusse switch A? Root Bridge "näeb", et tal on uus aktiveeritud port ja saadab selle kaudu BPDU.

Switch H, saades selle nullikäiguga raam, määrab uue porti marsruudi maksumuseks 0+19=19, arvestades, et tema juurpordi maksumus on 76. Pärast seda läbib switch H varem häidetud kehituse kõiki ülemineku etappe ja lülitub edastusrežiimi alles 50 sekundi pärast. Kui antud switchi on ühendatud teised seadmed, kaotavad need kõik 50 sekundi jooksul ühenduse juurdusse switchiga ja kogu võrku.

Sarnaselt käitub switch G, saamata switch H-lt BPDU raami maksumusega 19. Ta muudab oma määratud porti maksumuse 19+19=38 ja määrab selle uueks juurpordiks, sest tema endise Root Porti maksumus on 57, mis on suurem kui 38. Sellega algavad taas kõik pordihaldusprotsessid, mis kestavad 50 sekundit, ning lõpuks kukub kogu võrk kokku.

Nüüd vaatleme, mis juhtub sarnases olukorras RSTP kasutamisel. Juur switch saadab samamoodi BPDU switchile H, kuid kohe pärast seda blokeerib ta oma pordi. Saades selle raami, määrab switch H, et nimetatud marsruudi maksumus on väiksem kui tema juurpordi maksumus ja blokeerib selle. Pärast seda saadab H juur switchile ettepaneku avada uus port, kuna selle maksumus on väiksem kui olemasoleva juurpordi maksumus. Pärast seda, kui juur switch nõustub ettepanekuga, avab ta oma pordi ja saadab switchile H tõenduse, mille järel viimane muudab uue pordi oma juurpordiks.

Nii toimub tänu Proposal/Agreement mehhanismile juurpordi ümbernimetamine praktiliselt kohe, ja kõik seadmed, mis on ühendatud switchiga H, ei kaota ühendust võrguga.
Määrates uue Root Port, muudab switch N vana juurpordi alternatiivportiks. Sama juhtub ka switch G-ga – ta vahetab switch N-i sõnumeid Proposal/Agreement, määrab uue juurpordi ning blokeerib kõik muud pordid. Seejärel jätkub protsess järgmises võrgu segmendis switch F-iga.

Switch F, analüüsides kulusid, näeb, et tee juurpordini läbi alumise pordi maksab 57, samas kui juba olemasolev tee läbi ülemise pordi maksab 38, ja jätab kõik nii, nagu on. Saades sellest teada, blokeerib switch G portaali, mis on suunatud F-ile, ning saadab liiklust juurpordini uue marsruudi G-H-A kaudu.

Kuni switch F ei saa Proposal/Agreementi switch G-lt, hoiab ta oma alumise pordi blokeerituna, et vältida silmustesse sattumist. Nii näete, et RSTP on väga kiire protokoll, mis ei tekita võrgus STP-le omaseid probleeme.
Nüüd vaatame käske. Peate sisenema switchi globaalsete konfiguratsioonirežiimidesse ja valima PVST või RPVST režiimi käsu spanning-tree mode kaudu. Seejärel peate otsustama, kuidas muuta konkreetse VLAN-i prioriteeti. Selleks kasutatakse käsu spanning-tree vlan priority . Viimases video õppetükis peaksite meeles pidama, et prioriteet on number, mis on 4096-ga jagatav ja mille vaikesuurus on 32768 pluss VLAN-i võrgu number. Kui valisite VLAN1, siis on vaikesuurus 32768+1= 32769.

Miks võib olla vajalik muutuda võrgu prioriteete? Teame, et BID koosneb prioriteedi numbrilisest väärtusest ja MAC-aadressist. Seadme MAC-aadressi ei saa muuta, see on pidev väärtus, seega saab muuta vaid prioriteedi suurust.

Oletame, et on suur võrk, kus kõik Cisco seadmed on ühendatud ringkonna skeemiga. Samal ajal on vaikimisi aktiveeritud PVST, seega valitakse süsteemi kaudu juurswitch. Kui kõigil seadmetel on sama prioriteet, siis eelis on switchil, millel on vanim MAC-aadress. Kuid see võib olla 10-12 aastat vana ülemise mudeli switch, millel ei ole isegi piisavalt võimsust ja jõudlust, et 'juhiks' nii suurt võrku.
Samas ajal võib teie võrgus olla uusim lüliti, mis maksab mitu tuhat dollarit, ja suurema MAC-aadressi tõttu peab see "alluma" üle paarasaja dollari maksvatele vanadele lülititele. Kui vana lüliti muutub juurlülitiks, on see tõsise võrgusüsteemi disaini vea märk.

Seetõttu peate minema uue lüliti seadete juurde ja määrama sellele madalaima prioriteedi, näiteks 0. VLAN1 kasutamisel on koguprioriteedi väärtus 0+1=1, mis tähendab, et kõik muud seadmed peavad seda pidevalt juurlülitina tunnustama.

Kujutage nüüd ette sellist olukorda. Kui juurlüliti mingil põhjusel muutub kättesaamatuks, võite soovida, et uue juurlülitina ei oleks lihtsalt madalama prioriteediga lülitit, vaid teatud konkreetne lüliti parematega võrgufunktsioonidega. Sel juhul kasutatakse Root Bridge seadetes käsku, mis määrab peamised ja teisejärgulised juurlülitid: spanning-tree vlan root . Peamise lüliti prioriteedi väärtus on 32768 – 4096 – 4096 = 24576. Teisejärguline lüliti arvutatakse valemi järgi 32768 – 4096 = 28672.

Te ei pea neid numbreid käsitsi sisestama – süsteem teeb seda automaatselt teie eest. Nii et juurlülitiks saab lüliti, mille prioriteet on 24576, ja kui see muutub kättesaamatuks, siis lüliti, mille prioriteet on 28672, olles samal ajal kõigi teiste lülitite prioriteedid vaikimisi mitte madalamad kui 32768. Nii tuleks käituda, kui te ei soovi, et süsteem automaatselt juurlülitit määraks.

Kui soovite STP protokolli seadeid vaadata, peate kasutama käsku show spanning-tree summary. Vaatame nüüd kõiki täna õpitud teemasid Packet Traceris. Kasutan 4 lüliti 2690 mudeli võrgu topoloogiat, see ei oma tähtsust, kuna kõik Cisco lüliti mudelid toetavad STP-d. Need on ühendatud nii, et võrgu kuju moodustab suletud ringi.

Vaikimisi töötavad Cisco seadmed PSTV+ režiimis, see tähendab, et iga pordi konvergentsiks kulub mitte rohkem kui 20 sekundi. Simulatsiooni paneel võimaldab kuvada liikluse saatmist ja vaadata loodud võrgu töö parameetreid.

Te näete, milline on STP BPDU raam. Kui te näete versiooni tähist 0, tähendab see, et ees on STP, kuna RSTP jaoks kasutatakse versiooni 2. Siin on toodud ka Root ID väärtus, mis koosneb juhi switch'i prioriteedist ja MAC-aadressist, ja selle väärtuse alusel Bridge ID.

Need väärtused on võrdsed, kuna tee maksumus juhi switch'ile SW0 on 0, seega on ta ise juhi switch. Seega toimus pärast switch'ide sisselülitamist STP kasutamise tõttu automaatne Root Bridge'i valimine ja võrk hakkas töötama. Te näete, et silmusest vältimiseksolek, on ülemine port Fa0/2 switch'ile SW2 viidud Blocking olekusse, mille puhul näitab oranž marker.

Siirdume switch'i SW0 seadete konsooli ja kasutame paari käsku. Esimene käsk on show spanning-tree, mille peale kuvatakse ekraanil teave PSTV+ režiimi kohta VLAN1 võrgu jaoks. Kui me kasutame mitut VLANi, ilmub akna alaossa veel üks teabeblok, mis on mõeldud teise ja järgnevatel kasutatavatele võrkudele.

Te näete, et STP protokoll on kergesti saadaval IEEE standardi kaudu, mis tähendab PVSTP+ kasutamist. Tehniliselt ei ole see standard .1d. Siin on ka teave Root ID: prioriteet 32769, juhi seadme MAC-aadress, maksumus 19 jne. Seejärel järgneb Bridge ID teave, kus tõlgitakse prioriteedi väärtus 32768 + 1 ja sellele järgneb teine MAC-aadress. Nagu näete, eksisin — switch SW0 ei ole juhi switch, juhi switch'il on teine MAC-aadress, mis on toodud Root ID parameetrites. Arvan, et see on seotud sellega, et SW0 sai BPDU raami teabega, et mõni switch võrgus on suuremad võimalused mängida juhi rolli. Praegu vaatame seda.

(tõlkija märkus: Root ID on juhi switch'i identifikaator, mis on sama kõigi seadmete jaoks, mis kuuluvad samasse VLAN võrku, mis töötab STP protokolli kaudu, Bridge ID on kohaliku switch'i identifikaator Root Bridge'i koosseisus, mis võib olla erinev erinevatele switch'idele ja erinevatele VLAN-idele).

Veel üks aspekt, mis näitab, et SW0 ei ole juurswitch, on see, et juurswitchil ei ole Root Port'i, samas kui antud juhul on olemas nii Root Port kui ka Designated Port, mis on edastusrežiimis. Samuti näete p2p, ehk «punkt-punkt» ühendust. See tähendab, et portid fa0/1 ja fa0/2 on otse ühendatud naaberswitchidega.
Kui mõni port oleks ühendatud hubiga, oleks ühenduse tüüp tähistatud kui shared, sellest räägime hiljem. Kui ma sisenen käsu show spanning-tree summary, näeme, et antud switch on PVSTP režiimis, millele järgneb mittetoimivate portide funktsioonide loetlemine.

Edasi on näidatud vlan1 teenindavate portide olek ja arv: blocking 0, listening 0, learning 0, edastusrežiimis on 2 porti STP režiimis.
Enne kui liigume switch'i SW2 juurde, vaatame SW1 seadistusi. Selleks kasutame sama käsku show spanning-tree.

Te näete, et Root ID MAC-aadress SW1-l on sama nagu SW0-l, kuna kõik seadmed võrgus saavad sama Root Bridge seadme aadressi, kui nad usaldavad STP protokolli tehtud valikut. Nagu näete, on SW1 juurswitch, kuna Root ID ja Bridge ID aadressid on identsed. Lisaks on siin teade, et «see switch on juurswitch».

Teine juurswitchi tunnus on see, et tal ei ole Root porte, mõlemad portid on tähistatud kui Designated. Kui kõik portid on näidatud kui Designated ja asuvad edastusrežiimis, siis on teie ees juurswitch.

Switch SW3 sisaldab analoogset teavet, ja nüüd liigun SW2 juurde, kuna üks tema portidest on Blocking olekus. Kasutan käsku show spanning-tree ja näeme, et Root ID teave ja prioriteedi väärtus on samad kui teistel switchidel.
Edasi on märgitud, et üks portidest on Alternative. Ärge laske sellel teid segadusse ajada, standard 802.1d nimetab seda Blocking Port'iks, kuid PVSTP-s nimetatakse blokeeritud port alati Alternative'iks. Seega on see alternatiivne Fa0/2 port blokeeritud olekus ja port Fa0/1 on juurport.

Blokeeritud port asub võrgu segmendis switch'i SW0 ja switch'i SW2 vahel, vältides sellega sildu. Nagu näete, kasutavad switch'id p2p ühendust, kuna neile ei ole ühendatud mingeid teisi seadmeid.

Meil on võrk, mis ühildub STP-protokolliga. Nüüd võtan kaabli ja ühendan otse lüliti SW2 konsoleeriva lülitiga SW1. Pärast seda tähistatakse kõik SW2 pordid oranžide markeritega.

Kui kasutada käsku show spanning-tree summary, näeme, et esmalt on kaks porti seisundis Listening, seejärel liiguvad nad seisundisse Learning ja mõne sekundi pärast seisundisse Forwarding, samal ajal kui markeri värv muutub roheliseks. Kui nüüd sisestada käsk show spanning-tree, on näha, et Fa0/1, mis oli varem Root-port, on nüüd läinud blokeeritud seisundisse ja saanud nimeks Alternative-port.

Port Fa0/3, kuhu on ühendatud juhe juurlülitist, on muutunud Root-portiks, samas kui port Fa0/2 on muutunud määratud Designated-portiks. Vaatame veel kord konvergentsi protsessi. Lõpetan kaabli SW2-SW1 ja naasen varasema topoloogia juurde. Näete, et SW2 pordid on esmalt blokeeritud ja muutuvad jälle oranžiks, seejärel liiguvad nad järjestikku läbi seisundite Listening ja Learning ning satuvad seisundisse Forwarding. Samal ajal muutub üks port roheliseks, teine, mis on ühendatud lülitiga SW0, jääb oranžiks. Konvergentsiprotsess kestis üsna kaua, sellised on STP tööga seotud kulud.

Nüüd vaatame, kuidas RSTP töötab. Alustame lülitist SW2 ja sisestame selle seadistustesse käsu spanning-tree mode rapid-pvst. Sellel käsul on vaid kaks parameetrite varianti: pvst ja rapid-pvst, mille ma valin. Pärast käsu sisestamist läheb lüliti RPVST-režiimi, seda saab kontrollida käsuga show spanning-tree.

Alguses näete sõnumit, et nüüd töötab meil RSTP-protokoll. Kõik muu on jäänud muutmata. Siis pean ma sama tegema kõigi teiste seadmetega ning RSTP seadistamine on sellega lõpetatud. Vaatame selle protokolli toimimist, nagu me tegime STP puhul.

Ühendan jälle kaabliga lüliti SW2 otse juurlülitiga SW1 – vaatame, kui kiiresti toimub konvergents. Sisestan käsu show spanning-tree summary ja näen, et kaks lüliti porti on seisundis Blocking, 1 seisundis Forwarding.

Näete, et konvergents toimus peaaegu kohe, nii et saate hinnata, kui palju kiiremini RSTP on võrreldes STP-ga. Edasi saame kasutada käsku spanning-tree portfast default, mis muudab kõik lüliti pardad portfast režiimi vaikimisi. See on asjakohane juhul, kui enamik lüliti porte on Edge-pordid, mis on otseselt ühendatud hostidega. Kui meil on mõni port, mis ei ole Edge, seadistame selle tagasi spanning-tree režiimi.

VLAN-i seadistamiseks saab kasutada käsku spanning-tree vlan koos parameetritega priority (määra lüliti prioriteet spanning-tree jaoks) või root (nimetab lüliti juureks). Kasutame käsku spanning-tree vlan 1 priority, määrates prioriteediks mis tahes arvu, mis on jagatav 4096, vahemikus 0 kuni 61440. Sel viisil saab käsitsi muuta prioriteeti mis tahes VLAN-i puhul.

Saab sisestada käsku spanning-tree vlan 1 root koos parameetritega primary või secondary, et seadistada põhijuure port või varu port konkreetse võrgu jaoks. Kui ma kasutan spanning-tree vlan 1 root primary, siis see port saab põhijuure portiks VLAN1 võrgu jaoks.

Sisestan käsu show spanning-tree ja näeme, et sellel lülitil SW2 on prioriteet 24577, Root ID ja Bridge ID MAC-aadressid kattuvad, mis tähendab, et ta on nüüd saanud juurlülitiks.

Näete, kui kiiresti toimus konvergents ja lülitite rollide vahetus. Praegu tühistaksin põhijuurde režiimi käsuga no spanning-tree vlan 1 root primary, mille järel tema prioriteet naaseb eelmisele väärtusele 32769 ja juurlüliti roll läheb tagasi SW1-ile.

Vaata, kuidas portfast töötab. Sisestan käsu int f0/1, sisenen selle porta seadistustesse ja kasutan käsku spanning-tree, mille järel süsteem annab näpunäiteid parameetrite väärtuste kohta.

Jätkan käsu spanning-tree portfast kasutamist, mille saab sisestada parameetritega disable (välja lülitab portfast funktsiooni sellel pordil) või trunk (lülitab portfast funktsiooni sisse sellel pordil isegi trunk režiimis).

Kui sisestate spanning-tree portfast, siis funktsioon aktiveeritakse lihtsalt sellel pordil. BPDU Guard funktsiooni aktiveerimiseks tuleb kasutada käsku spanning-tree bpduguard enable, käsk spanning-tree bpduguard disable väljalülitab selle funktsiooni.

Koheselt tuletan meelde veel ühte asja. Kui VLAN1 jaoks on SW2 lüliti liidesed suunaga SW3 blokeeritud, siis muude seadistuste korral teise VLAN-i, näiteks VLAN2, jaoks, võib see sama liides saada juurporti. Nii võib süsteemis rakenduda liikluse koormuse tasakaalustamise mehhanism – ühes olukorras ei kasutata seda võrgu segmenti, teises aga kasutatakse.

Näitan, mis juhtub, kui me ühendame hub'i ja meil tekib jagatud liides. Lisame skeemile hub'i ja ühendame selle kahte juhtmega SW2 lülitiga.

Käsk show spanning-tree kuvab järgmise pildi.

Fa0/5 (lüliti vasakul alumisel port) muutub varuportiks, samas kui port Fa0/4 (lüliti paremal alumisel port) muutub määratud portiks. Mõlema porti tüüp on jagatud, ehk shared. See tähendab, et hub-lüliti liideste segment on ühine võrk.

RSTP kasutamise tõttu saime jagunemise alternatiivseks ja varuportideks. Kui viime SW2 lüliti pvst-režiimi käsuga spanning-tree mode pvst, näeme, et liides Fa0/5 on taas muutunud alternatiivseks olekuks, kuna praegu pole vahet varu- ja alternatiivporta vahel.

See oli väga pikk tund ja kui te ei saanud millestki aru, soovitan seda vaadata veel kord.

Aitäh, et olete meiega. Kas teile meeldivad meie artiklid? Kas soovite näha rohkem huvitavat sisu? Toetage meid tellimuse esitamise või tuttavatele soovitamisega, 30% allahindlus Habr'i kasutajatele ainulaadsele sissetuleku tasemel serverile, mille oleme teie jaoks välja mõelnud: Kogu tõde VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 tuuma) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps alates $20 või kuidas õigesti serverit jagada? (saadaval RAID1 ja RAID10 variandid, kuni 24 tuuma ja kuni 40GB DDR4).

Dell R730xd kaks korda odavam? Ainult meie juures 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TB alates $199 Hollandis! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — alates $99! Lugege sellest Kuidas luua ettevõtte tasemel infrastruktuuri, kasutades Dell R730xd E5-2650 v4 servereid, mille hind on 9000 eurot, taskukohase hinna eest?

Allikas: habr.com