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

Eeldame, et STP on konvergentsi seisundis. Mis juhtub, kui ma võtan kaabli ja ühendatakse lüliti N otse juurtasus lülitiga A? Root Bridge "näeb", et tal on uus aktiivne port ja saadab selle kaudu BPDU.

Lüliti N, saades selle raami nullkuluga, määrab uue pordi kaudu marsruudi maksumuseks 0+19=19, kui tema juurport on 76. Pärast seda liigub lüliti N port, mis oli varem seisundis disabled, läbi kõik ülemineku etapid ja lülitub edastusrežiimi 50 sekundi pärast. Kui sellele lülitile on ühendatud teised seadmed, siis kaotavad kõik need 50 sekundiks ühenduse juurtasu ja kogu võrguga.

Sama moodi nagu G-lüliti, kes sai H-lülitilt BPDU raami teatega, et hind on 19. Ta muudab oma määratud porta hinda 19 + 19 = 38 ning määrab selle uut tüüpi juurporti, kuna tema endise juurporta hind on 57, mis on suurem kui 38. Seejärel algavad taas kõik sadama määramise etapid, mis kestavad 50 s ning lõpuks kogu võrk kokku kukub.

Nüüd vaatame, mis juhtub sarnases olukorras RSTP kasutamise korral. Juurlüliti saadab samamoodi BPDU H-lülitile, kuid kohe pärast seda blokeerib oma porta. Saades selle raami, määrab H-lüliti, et antud marsruudi hind on väiksem kui tema juurporta hind, ning blokeerib selle kohe. Pärast seda saadab H juurlülitile ettepaneku uue porta avamiseks, kuna tema hind on väiksem kui juba olemasoleva juurporta hind. Pärast juurlüliti nõusolekut avab ta oma porta ja saadab H-lülitile kokkuleppe, mille järel viimane muudab uue porta oma juurportiks.

Sellega seoses toimub tänu Proposal/Agreement mehhanismile juurporti ümbernimetamine praktiliselt koheselt ning kõik seadmed, mis on ühendatud lülitiga H, ei kaota ühendust võrguga.
Uue juurporti määramisega muudab lüliti H vana juurporti alternatiivseks portiks. Sama juhtub ka lüliti G puhul – ta vahetab lülitiga H sõnumeid Proposal/Agreement, määrab uue juurporti ja blokeerib ülejäänud sadamad. Seejärel jätkab protsess järgmises võrgu segmendis lülitiga F.

Lüliti F analüüsib kulusid ja näeb, et marsruut juur-lülitisse alumise numbri kaudu maksaks 57, samas kui juba olemasolev marsruut ülemise numbri kaudu maksab 38, ja jätab kõik kui oli. Selgudes, blokeerib lüliti G oma F suunatud sadama ja suunab liikluse juur-lülitisse uue marsruudi kaudu G-H-A.

Kuni lüliti F ei saa Proposal/Agreement lülitilt G, hoiab ta oma alumise sadama blokeeritud, et vältida silmuste tekkimist. Nii näete, et RSTP on väga kiire protokoll, mis ei tekita võrgus STP-le omaseid probleeme.
Nüüd vaatame käske. Peate minema lüliti globaalsesse konfiguratsioonirežiimi ja valima PVST või RPVST režiimi käsuga spanning-tree mode . Seejärel peate otsustama, kuidas muuta konkreetse VLAN-i prioriteeti. Selleks kasutatakse käsku spanning-tree vlan priority . Viimases videolektuuris peaksite meenutama, et prioriteet on number, mis on jagatavaid 4096 ja vaikeväärtus on 32768 pluss VLAN-i number. Kui valisite VLAN1, siis vaikeprioriteet on 32768+1= 32769.

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

Oletame, et eksisteerib suur võrk, kus kõik Cisco seadmed on ühendatud ringikujuliselt. Samuti on vaikimisi aktiveeritud PVST, mistõttu valitakse süsteemi poolt juurswitch. Kui kõik seadmed omavad sama prioriteeti, siis eelistatakse switchi, millel on kõige vanem MAC-aadress. Kuid see võib olla 10–12 aastat vana, vanamoodne switch, millel puuduvad isegi vajalikud võimsus ja jõudlus, et „emaldada” nii suurt võrku.
Samas võib teie võrgus olla uusim switch, mis maksab mitu tuhat dollarit, kuid suurema MAC-aadressi tõttu on sunnitud „alluma” vanemale switchile, mille hind on paar saja dollari ringis. Kui vana switch muutub juurswitchiks, näitab see tõsist võrgu kavandamise viga.

Seetõttu peate minema uue switchi seadistustesse ja määrama sellele minimaalse prioriteedi, näiteks 0. Kui kasutatakse VLAN1, siis koguprioriteedi väärtus on 0+1=1, ja kõik ülejäänud seadmed peavad seda pidevalt juurswitchina.

Kujutage nüüd ette sellist olukorda. Kui juurswitch mingil põhjusel muutub kättesaamatuks, võib teil tekkida soov, et uueks juurswitchiks saaks mitte ükskõik milline madalama prioritiseerimisega switch, vaid mõni konkreetne switch, millel on paremad võrgufunktsioonid. Sel juhul kasutatakse Root Bridge'i seadistustes käsku, mis määrab peamise ja sekundaarse juurswitchi: spanning-tree vlan root . Peamise switchi prioriteedi väärtus Primary on 32768 - 4096 - 4096 = 24576. Sekundaarse switchi Secondary puhul arvutatakse see järgnevalt: 32768 - 4096 = 28672.

Te ei pea neid numbreid käsitsi sisestama – süsteem teeb seda teie eest automaatselt. Seega on juurswitch prioriteediga 24576, ja kui see pole saadaval, siis on prioriteediga 28672 switch, samas kui kõigi teiste switchide prioriteet jääb vaikimisi vähemalt 32768. Nii tuleks käituda, kui te ei soovi, et süsteem määraks juurswitchi automaatselt.

Kui soovite vaadata STP protokolli seadistusi, peate kasutama käsku show spanning-tree summary. Vaatame nüüd kõiki täna õppitud teemasid Packet Traceris. Kasutan 4-switchi topoloogiat mudelist 2690, mis ei ole tähtis, kuna kõik Cisco switchi mudelid toetavad STP-d. Need on omavahel ühendatud nii, et võrk moodustab suletud ringi.

Cisco seadmed töötavad vaikimisi PSTV+ režiimis, mis tähendab, et igale pordile on konvergentsiks vajalik mitte rohkem kui 20 s. Simulatsiooni paneel võimaldab esitada liiklust ja vaadata loodud võrgu toimimise parameetreid.

Näete, milline on STP BPDU raami olemus. Kui näete versiooni 0 tähist, siis on tegemist STP-ga, sest RSTP jaoks kasutatakse versiooni 2. Siin on samuti Root ID väärtus, mis koosneb prioriteedist ja juurswitchi MAC-aadressist, ning sellele vastav Bridge ID väärtus.

Needleud, et see hind on võrdne, kuna tee hind juurt Switch'i SW0 on 0, seega on ta ise juurt Switch. Nii et pärast Switch'ide aktiveerimist STP kasutamise kaudu toimus automaatne Root Bridge'i valik ja võrk hakkas töötama. Näete, et ülemine port Fa0/2 Switch'il SW2 viidi Blocking olekusse, et vältida silmust, kuid oranž marker näitab seda.

Liigume Switch SW0 seadistuste konsooli ja kasutame paar käsku. Esimene on käsk show spanning-tree, mille sisestamisel kuvatakse ekraanil teave PSTV+ režiimi kohta VLAN1 võrgus. Kui kasutame mitut VLAN-i, siis akna alumises osas kuvatakse veel üks teabepaneel teise ja järgmiste kasutatavate võrkude jaoks.

Näete, et STP-protokoll on IEEE standardi kohaselt saadaval, mis tähendab PVSTP+ kasutamist. Tehniliselt ei ole see .1d standard. Siin on ka teave Root ID kohta: prioriteet 32769, juurdeseadmest MAC-aadress, maksumus 19 jne. Edasi tuleb teave Bridge ID kohta, kus prioriteeti lahti seletatakse: 32768 +1 ja sellele järgneb teine MAC-aadress. Nagu näete, eksisin — lüliti SW0 ei ole juurlüliti, juurlüliti on teise MAC-aadressiga, mis on toodud Root ID parameetrites. Arvan, et see on tingitud sellest, et SW0 sai BPDU raami teabega, et mõni teine lüliti võrgus on suuremate võimalustega juurlüliti olema. Nüüd vaatame seda lähemalt.

(tõlkija märkus: Root ID – juurlüliti identifikaator, mis on kõigil sama VLAN-i võrgus asuvatel seadmetel sama, mis töötab STP protokolli alusel; Bridge ID – kohaliku lüliti identifikaator, mis kuulub Root Bridge'i, mis võib olla erinev erinevate lülitite ja VLAN-ide puhul).

Teine asjaolu, mis viitab sellele, et SW0 ei ole juuriswitch, on see, et juuriswitchil ei ole Root Port'i, kuid antud juhul on olemas nii Root Port kui ka Designated Port, mis on forwarding olekus. Samuti näete p2p ehk "punkt-punkt" ühenduse tüüpi. See tähendab, et pordid fa0/1 ja fa0/2 on ühendatud otse naaberswitchidega.
Kui mõni port oleks ühendatud hubiga, oleks ühenduse tüüp märgitud kui shared, hiljem vaatame seda lähemalt. Kui ma sisestan käsu show spanning-tree summary, näeme, et see switch on PVSTP režiimis, edasi järgnevad loetelu mitteaktiivsetest portide funktsioonidest.

Edasi näidatakse staatust ja VLAN1 teenindavate portide arvu: blocking 0, listening 0, learning 0, forwarding olekus STP režiimis on 2 porti.
Enne kui liigume switchi SW2 juurde, vaatame switchi SW1 seadeid. Selleks kasutame sama käsku show spanning-tree.

Näete, et Root ID MAC-aadress SW1 lülitil on sama, mis SW0-l, sest kõik seadmed võrgus saavad sama Root Bridge seadme aadressi, usaldades STP protokolli tehtud valikut. Nagu näete, on SW1 tegelikult juur-lüliti, kuna Root ID ja Bridge ID aadressid ühtivad. Lisaks on siin teadanne "see lüliti on juur-lüliti".

Veel üks märk juur-lülitist on see, et tal ei ole Root-portte; mõlemad portid on määratud Designated-portideks. Kui kõik pordid on näidatud kui Designated ja on forwarding-olekus, siis on tegemist juur-lülitiga.

Lüliti SW3 sisaldab sarnast teavet, ja nüüd liigun SW2 juurde, sest üks tema porte on Blocking-olekus. Kasutan käsku show spanning-tree ja näeme, et Root ID ja prioriteedi väärtus on sama nagu teistel lülititel.
Edasi on märgitud, et üks portidest on Alternative. Ära lasku end sellest segadusse, standard 802.1d nimetab seda Blocking Portiks, kuid PVSTP-s on blokeeritud port alati tähistatud kui Alternative. Nii et see alternatiivne Fa0/2 port on blokeeritud olekus, samas kui port Fa0/1 toimib Root Portina.

Blookeeritud port asub võrgu segmendis lüliti SW0 ja lüliti SW2 vahel, omades seeläbi vältimatut silmnägevust. Nagu näete, kasutavad lülitid p2p-ühendust, kuna nendega ei ole ühendatud muid seadmeid.

Meie võrk läheneb STP protokollile. Nüüd võtan kaabli ja ühendan otse lüliti SW2 konnektiivlüliti SW1-ga. Pärast seda hakkavad kõik SW2 portid olema tähistatud oranžide markeritega.

Kasutades käsku show spanning-tree summary, näeme, et esmalt on kaks porti seisundis Listening, seejärel lähevad nad seisundisse Learning ja mõne sekundi pärast seisundisse Forwarding, selle käigus muutub markerite värv roheliseks. Kui nüüd sisestada käsk show spanning-tree, on näha, et Fa0/1, mis varem oli Root-port, on nüüd lülitunud blokeerimise seisundisse ja muutunud Alternative-portiks.

Ports Fa0/3, kuhu on ühendatud juurswitchi kaabel, on saanud Root-port ja port Fa0/2 on muutunud määratud Designated-portiks. Vaatame veel kord konvergentsi protsessi. Ma lahutan kaabli SW2-SW1 ja naasen eelneva topoloogia juurde. Näete, et portide SW2 olek muutub esmalt blokeerituks ja muutub jälle oranžiks, seejärel läbivad nad järk-järgult Listening ja Learning olekud ning jõuavad Forwarding olekusse. Samal ajal muutub üks port roheliseks, samas kui teine, mis on ühendatud switchiga SW0, jääb oranžiks. Konvergentsiprotsess kestis päris kaua, see on STP töö hind.

Nüüd vaatame, kuidas RSTP töötab. Alustame switchist SW2 ja sisestame selle seadetes käsu spanning-tree mode rapid-pvst. Selle käsu jaoks on vaid kaks parameetri varianti: pvst ja rapid-pvst, mina kasutan teist. Pärast käsu sisestamist liigub switch RPVST režiimi, seda saab kontrollida käsuga show spanning-tree.

Alustuseks näete teadet, et meil on nüüd RSTP protokoll aktiivne. Kõik muu on jäädnud muutumatuks. Seejärel pean sama tegema kõigi ülejäänud seadmetega, ning sellega RSTP seadistamine lõppeb. Vaadakem, kuidas see protokoll töötab nagu me varem tegime STP näitel.

Seon uuesti kaabliga lüliti SW2 otse juurlülitiga SW1 - vaatame, kui kiiresti konvergents toimub. Sisestan käsu show spanning-tree summary ja näen, et kaks lüliti porti on Blocking olekus ja üks Forwarding olekus.

Näete, et konvergents toimus peaaegu koheselt, seega võite selgelt näha, kui palju RSTP on kiirem kui STP. Jätkame käsu spanning-tree portfast default kasutamisega, mis seab kõik lüliti pordid vaikimisi portfast režiimi. See on asjakohane juhul, kui enamiku lüliti portidest on Edge-portid, mis on otseselt ühendatud hostidega. Kui meil on port, mis ei ole Edge, seadistame selle tagasi spanning-tree režiimi.

VLAN-idega töötamiseks saab kasutada käsku spanning-tree vlan koos parameetritega priority (määrab lüliti prioriteedi spanning-tree jaoks) või root (määrab lüliti juureks). Kasutame käsku spanning-tree vlan 1 priority, määrates prioriteediks mis tahes arvu, mis on 4096 mitmekordne, vahemikus 0 kuni 61440. Sel viisil saab käsitsi muuta iga VLAN-i prioriteeti.

Saame sisestada käsu spanning-tree vlan 1 root koos parameetritega primary või secondary, et seadistada põhijuurt või varuport konkreetse võrgu jaoks. Kui kasutan spanning-tree vlan 1 root primary, siis on see port põhijuurt port VLAN1 võrgule.

Sisestan käsu show spanning-tree ja näeme, et lüliti SW2-l on prioriteet 24577, Root ID ja Bridge ID MAC-aadressid ühtivad, mis tähendab, et ta on nüüd juurlüliti.

Näete, kui kiiresti toimus lülitite rollide muutmine ja vastavusse viimine. Nüüd tühistan põhivõrgu lüliti režiimi käsuga no spanning-tree vlan 1 root primary, pärast mida taastub tema prioriteet eelnevale väärtusele 32769 ja juurlüliti roll läheb tagasi SW1-le.

Vaadake, kuidas portfast töötab. Sisestan käsu int f0/1, pääsen selle sadama seadistustesse ja kasutan käsku spanning-tree, pärast mida süsteem annab parameetrite väärtuste näpunäiteid.

Seejärel kasutan käsku spanning-tree portfast, mille saab sisestada parameetritega disable (keelab portfasti funktsiooni sellel sadamal) või trunk (lülitab portfasti funktsiooni sisse sellel sadamal isegi trunk-režiimis).

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

Kiirelt räägin veel ühest asjast. Kui VLAN1 lüliti SW2 liides suunas SW3 on blokeeritud, siis teiste seadistuse parameetrite korral teise VLAN-i, näiteks VLAN2, puhul võib see sama liides saada juurpordiks. Nii võib süsteemis rakenduda koormuse tasakaalustamise mehhanism - ühes kohas ei kasutata seda võrgu segmenti, teises kohas aga kasutatakse.

Näitan, mis juhtub, kui ühendame hubi ja meil tekib jagatud liides. Lisa sinne skeemile hub ja ühenda see lülitiga SW2 kahe kaabli abil.

Show spanning-tree käsk näitab järgmisi tulemusi.

Fa0/5 (lüliti vasakus alumises ports) muutub backup-ports, samas kui Fa0/4 (lüliti paremas alumises ports) muutub määratud designated-ports. Mõlema porta tüüp on ühine, ehk shared. See tähendab, et hub-lüliti liidesed on ühisvõrgus.

RSTP kasutamise tõttu saime jagada portide vahel alternatiivseid ja varuportte. Kui me lülitame SW2 režiimi pvst käsklusega spanning-tree mode pvst, märkame, et liides Fa0/5 on taas läinud Alteernatiivse olukorra sisse, kuna hetkel ei ole vahet backup-porti ja alternatiivse porta vahel.

See oli väga pikk õppetükk, ja kui te ei saanud millestki aru, soovitan selle veel kord üle vaadata.

Aitäh, et olete meiega. Kas teile meeldivad meie artiklid? Soovite rohkem huvitavat sisu? Toetage meid tellimuse vormistamise või soovituste jagamisega sõpradele. 30% soodustus Habra kasutajatele meie ainulaadsetelt entry-level serveritelt, mis on loodud just teile: Kõik VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 südamikku) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps alates $20 või kuidas serverit õigesti jagada? (saadaval on RAID1 ja RAID10 variandid, kuni 24 südamikku 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 Hollandi turul! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — alates $99! Lugege, kuidas Luua ettevõtte tasemel infrastruktuur Dell R730xd E5-2650 v4 serveritega, mille hind on 9000 eurot, madala hinnaga?

Allikas: habr.com