Cisco Training 200-125 CCNA v3.0. יום 37 STP: בחירת Root Bridge, פונקציות שמירה של PortFast ו-BPDU. חלק 2

נניח ש-STP נמצא במצב התכנסות. מה קורה אם אקח כבל ואחבר מתג H ישירות למתג שורש A? Root Bridge "רואה" שיש לו יציאה מופעלת חדשה ושולח עליה BPDU.

מתג H, לאחר שקיבל את המסגרת הזו בעלות אפסית, יקבע את עלות המסלול דרך הנמל החדש כ-0 + 19 = 19, למרות העובדה שעלות יציאת השורש שלו היא 76. לאחר מכן, היציאה של מתג H , שהיה בעבר במצב מושבת, יעבור את כל שלבי המעבר ויעבור למצב שידור רק לאחר 50 שניות. אם התקנים אחרים מחוברים למתג זה, כולם יאבדו את הקשר עם מתג השורש והרשת כולה למשך 50 שניות.

מתג G עושה את אותו הדבר, מקבל מסגרת BPDU מהמתג H עם הודעת עלות של 19. הוא משנה את העלות של היציאה שהוקצתה לו ל-19+19= 38 ומקצה אותו מחדש כיציאת השורש החדשה, בגלל העלות של השורש הקודם שלו הנמל הוא 57, וזה יותר מ-38. במקביל, כל שלבי הפניית הנמלים הנמשכים 50 שניות מתחילים שוב, ובסופו של דבר, כל הרשת קורסת.

עכשיו בואו נסתכל מה יקרה במצב דומה בעת שימוש ב-RSTP. מתג השורש ישלח BPDU למתג H שהתחבר אליו באותו אופן, אך מיד לאחריו הוא יחסום את היציאה שלו. עם קבלת המסגרת הזו, מתג H יקבע שלמסלול זה עלות נמוכה יותר מיציאת השורש שלו, ויחסום אותו מיד. לאחר מכן, H ישלח Proposal למתג השורש עם בקשה לפתוח פורט חדש, כי העלות שלו נמוכה מהעלות של פורט השורש הקיים כבר. לאחר שמתג השורש מסכים לבקשה, הוא מבטל את חסימת היציאה שלו ושולח את ההסכם למתג H, ולאחר מכן האחרון יהפוך את הפורט החדש לפורט השורש שלו.

יחד עם זאת, הודות למנגנון ההצעה/הסכם, ההקצאה מחדש של יציאת השורש תתרחש כמעט באופן מיידי, וכל המכשירים המחוברים למתג H לא יאבדו את הקשר עם הרשת.
על ידי הקצאת יציאת שורש חדשה, מתג H יהפוך את יציאת השורש הישנה ליציאה חלופית. אותו דבר יקרה עם מתג G - הוא יחליף הודעות הצעה/הסכם עם מתג H, יקצה יציאת שורש חדשה ויחסום יציאות אחרות. לאחר מכן התהליך ימשיך בקטע הרשת הבא עם מתג F.

Switch F, לאחר שניתח את העלויות, יראה שהמסלול למתג השורש דרך הפורט התחתון יעלה 57, בעוד המסלול הקיים דרך הפורט העליון עולה 38, וישאיר הכל כמו שהוא. עם היוודע הדבר, מתג G יחסום את היציאה הפונה ל-F ויעביר תנועה למתג השורש לאורך מסלול ה-GHA החדש.

עד שמתג F יקבל הצעה/הסכם מהמתג G, הוא ישמור על היציאה התחתונה שלו חסומה כדי למנוע לולאות. אז אתה יכול לראות ש-RSTP הוא פרוטוקול מהיר מאוד שלא יוצר את הבעיות שיש ל-STP ברשת.
כעת נעבור לפקודות. עליך להיכנס למצב תצורת המתג הגלובלי ולבחור במצב PVST או RPVST באמצעות הפקודה מתח-עץ מצב . אז אתה צריך להחליט כיצד לשנות את העדיפות של VLAN מסוים. כדי לעשות זאת, השתמש בפקודה span-tree vlan <VLAN number> priority <value>. מהערכת הווידאו האחרונה, עליך לזכור שהעדיפות היא כפולה של 4096 וכברירת מחדל, מספר זה הוא 32768 בתוספת מספר ה-VLAN. אם בחרת ב-VLAN1, עדיפות ברירת המחדל תהיה 32768+1= 32769.

מדוע ייתכן שיהיה עליך לשנות את העדיפות של הרשתות? אנו יודעים ש-BID מורכב מערך עדיפות מספרי וכתובת MAC. לא ניתן לשנות את כתובת ה-MAC של המכשיר, יש לו ערך קבוע, כך שניתן לשנות רק את ערך העדיפות.

נניח שקיימת רשת גדולה שבה כל מכשירי סיסקו מחוברים בתבנית מעגלית. במקרה זה, PVST מופעל כברירת מחדל, כך שהמערכת תבחר במתג השורש. אם לכל המכשירים יש אותה עדיפות, המתג עם כתובת ה-MAC הישנה ביותר יקבל עדיפות. עם זאת, זה יכול להיות מתג מדור קודם בן 10-12 שנים שאין לו אפילו את הכוח והביצועים "להוביל" רשת כה ענקית.
יחד עם זאת, ייתכן שיהיה לך מתג הכי חדש ברשת בכמה אלפי דולרים, שבשל הערך הגבוה יותר של כתובת ה-MAC, נאלץ "להגיש" למתג הישן שעולה כמה מאות דולרים. אם המתג הישן הופך למתג הבסיס, הדבר מצביע על שגיאה חמורה בתכנון הרשת.

לכן, עליך להיכנס להגדרות של המתג החדש ולהקצות לו ערך עדיפות מינימלית, למשל, 0. בעת שימוש ב-VLAN1, ערך העדיפות הכולל יהיה 0 + 1 = 1, וכל שאר המכשירים תמיד יחשבו בו כ- מתג שורש.

עכשיו דמיינו מצב כזה. אם מתג השורש הופך לא זמין מסיבה כלשהי, ייתכן שתרצה שמתג השורש החדש יהיה לא סתם מתג בעדיפות נמוכה, אלא מתג ספציפי עם תכונות רשת טובות יותר. במקרה זה, הגדרות Root Bridge משתמשות בפקודה המקצה את מתגי השורש הראשיים והמשניים: span-tree vlan <VLAN network number> root <primary/secondary>. ערך העדיפות עבור המתג הראשי יהיה 32768 - 4096 - 4096 = 24576. עבור המתג המשני, הוא מחושב לפי הנוסחה 32768 - 4096 = 28672.

אין צורך להזין את המספרים הללו באופן ידני - המערכת תעשה זאת עבורך באופן אוטומטי. לפיכך, המתג עם עדיפות 24576 יהיה מתג השורש, ואם הוא אינו זמין, המתג עם עדיפות 28672, בעוד שהעדיפות של כל המתגים האחרים כברירת מחדל היא לפחות 32768. יש לעשות זאת אם אינך רוצה את המערכת כדי להקצות אוטומטית את מתג הבסיס.

אם ברצונך להציג את הגדרות פרוטוקול STP, עליך להשתמש בפקודה show span-tree summary. כעת נסתכל על כל הנושאים המכוסים היום באמצעות Packet Tracer. אני משתמש בטופולוגיית רשת של 4 מתגים מדגם 2690, זה לא משנה, מכיוון שכל הדגמים של מתגי סיסקו תומכים ב-STP. הם מחוברים זה לזה כך שהרשת יוצרת מעגל קסמים.

כברירת מחדל, מכשירי Cisco פועלים במצב PSTV+, מה שאומר שכל יציאה תצטרך לא יותר מ-20 שניות כדי להתכנס. לוח הסימולציה מאפשר לך לתאר את שליחת התעבורה ולהציג את הפרמטרים של הרשת שנוצרה.

אתה יכול לראות מהי מסגרת STP BPDU. אם אתה רואה גרסה 0, אז יש לך STP, כי גרסה 2 משמשת ל-RSTP. היא גם מציגה את ערך ה-Root ID, המורכב מהעדיפות וכתובת ה-MAC של מתג השורש, וערך ה-Bridge ID השווה לו.

ערכים אלו שווים, מכיוון שעלות המסלול למתג השורש עבור SW0 היא 0, לכן זהו מתג השורש עצמו. כך, לאחר הפעלת המתגים, הודות לשימוש ב-STP, נבחר אוטומטית ה-Root Bridge והרשת החלה לעבוד. אתה יכול לראות שכדי למנוע לולאה, היציאה העליונה Fa0 / 2 של מתג SW2 הוגדרה למצב חסימה, אבל מה שהצבע הכתום של הסמן מציין.

בוא נלך למסוף הגדרות מתג SW0 ונשתמש בכמה פקודות. הראשונה היא הפקודה show span-tree, לאחר הכניסה אליה יוצג לנו מידע על מצב PSTV + עבור VLAN1 על המסך. אם נשתמש בכמה רשתות VLAN, גוש מידע נוסף יופיע בתחתית החלון עבור הרשתות השניות והאחרות שבהן נעשה שימוש.

אתה יכול לראות שפרוטוקול STP זמין תחת תקן IEEE, כלומר שימוש ב-PVSTP+. מבחינה טכנית, זה לא תקן .1d. זה גם מציג את מידע מזהה השורש: עדיפות 32769, כתובת MAC של מכשיר השורש, עלות 19 וכו'. לאחר מכן, מידע מזהה Bridge, המפענח את ערך העדיפות 32768 +1, ואחריו כתובת MAC נוספת. כפי שאתה יכול לראות, טעיתי - הבורר SW0 אינו בורר שורש, למתג השורש יש כתובת MAC שונה הניתנת בפרמטרים של Root ID. אני חושב שזה נובע מהעובדה ש-SW0 קיבל מסגרת BPDU עם מידע שלמתג כלשהו ברשת יש סיבה טובה לשחק את התפקיד של שורש. כעת נשקול זאת.

(הערת המתרגם: Root ID הוא המזהה של מתג השורש, זהה עבור כל המכשירים של אותו VLAN הפועלים תחת פרוטוקול STP, Bridge ID הוא המזהה של המתג המקומי כחלק מה-Root Bridge, שיכול להיות שונה עבור מתגים שונים ו-VLAN שונים).

נסיבות נוספות שמצביעות על כך ש-SW0 אינו מתג שורש הוא שלמתג השורש אין Root Port, ובמקרה זה יש גם Root Port וגם Designated Port שנמצאים במצב העברה. אתה גם רואה את סוג החיבור p2p, או נקודה לנקודה. המשמעות היא שהיציאות fa0/1 ו-fa0/2 מחוברות ישירות למתגים שכנים.
אם יציאה כלשהי הייתה מחוברת לרכזת, סוג החיבור היה מוגדר כמשותף, נסתכל על זה מאוחר יותר. אם אזין את הפקודה show span-tree summary כדי להציג את מידע הסיכום, נראה שהמתג הזה נמצא במצב PVSTP, ואחריו רשימה של פונקציות יציאה לא זמינות.

להלן הסטטוס ומספר היציאות המשרתות את VLAN1: חסימה 0, האזנה 0, למידה 0, יש 2 יציאות במצב העברה במצב STP.
לפני שנמשיך למתג SW2, בואו נסתכל על ההגדרות של מתג SW1. לשם כך, אנו משתמשים באותה פקודת show span-tree.

אתה יכול לראות שכתובת ה-MAC של ה-Root ID של מתג SW1 זהה לזה של SW0, מכיוון שכל המכשירים ברשת מקבלים את אותה כתובת של התקן Root Bridge כשהם מתכנסים, מכיוון שהם סומכים על הבחירה שנעשתה על ידי STP נוהל. כפי שאתה יכול לראות, SW1 הוא מתג השורש, מכיוון שמזהה השורש ומזהה ה-Bridge זהים. בנוסף, יש הודעה "הבורר הזה הוא שורש".

סימן נוסף למתג שורש הוא שאין לו יציאות Root, שתי היציאות מסומנות כ-Designated. אם כל היציאות מוצגות כמיועדות והן במצב העברה, אז יש לך מתג בסיס.

Switch SW3 מכיל מידע דומה, ועכשיו אני עובר ל-SW2 כי אחת היציאות שלו במצב חסימה. אני משתמש בפקודה show span-tree ואנחנו רואים שמידע ה-Root ID וערך העדיפות זהים לשאר המתגים.
עוד מצוין שאחד היציאות הוא אלטרנטיבי. אל תתבלבלו, תקן 802.1d קורא לו Blocking Port, וב-PVSTP יציאה חסומה מכונה תמיד Alternative. אז, יציאת Fa0/2 חלופית זו נמצאת במצב חסום, ויציאת Fa0/1 פועלת כיציאת השורש.

היציאה החסומה ממוקמת בקטע הרשת שבין מתג SW0 למתג SW2, כך שאיננו יוצרים לולאה. כפי שאתה יכול לראות, המתגים משתמשים בחיבור p2p כי לא מחוברים אליהם מכשירים אחרים.

יש לנו רשת שמתכנסת על פני פרוטוקול STP. עכשיו אקח את הכבל ואחבר ישירות את המתג SW2 למתג הסוסים SW1. לאחר מכן, כל יציאות ה-SW2 יצוינו על ידי סמנים כתומים.

אם נשתמש בפקודה show span-tree summary, נראה שבהתחלה שתי היציאות נמצאות במצב Listening, לאחר מכן הן נכנסות למצב Learning, ולאחר מספר שניות למצב Forwarding, בעוד שצבע הסמן משתנה ל- ירוק. אם אתה מוציא כעת את הפקודה show span-tree, אתה יכול לראות ש-Fa0/1, שהיה בעבר יציאת השורש, נכנס כעת למצב החסימה וזכה לכינוי היציאה האלטרנטיבית.

יציאת ה-Fa0/3, אליה מחובר כבל ה-Root Switch, הפכה ליציאת ה-Root, ויציאת ה-Fa0/2 הפכה ליציאה הייעודית. בואו נסתכל שוב על תהליך ההתכנסות המתמשך. אני אנתק את הכבל SW2-SW1 ואחזור לטופולוגיה הקודמת. אתה יכול לראות שיציאות ה-SW2 תחילה חוסמות והופכות שוב לכתום, ואז עוברות ברצף את מצבי ההאזנה והלמידה ומגיעות למצב העברה. במקרה זה, יציאה אחת הופכת לירוקה, והשנייה, המחוברת למתג SW0, נשארת כתומה. תהליך ההתכנסות לקח די הרבה זמן, כאלו הן העלויות של עבודת STP.

עכשיו בואו נסתכל על איך RSTP עובד. בואו נתחיל עם מתג SW2 ונכנס לפקודה rapid-pvst של spanning-tree mode בהגדרות שלה. לפקודה הזו יש רק שתי אפשרויות פרמטר: pvst ו-rapid-pvst, אני משתמש בשנייה. לאחר הזנת הפקודה, המתג עובר למצב RPVST, ניתן לבדוק זאת עם הפקודה show span-tree.

בהתחלה, אתה רואה הודעה המציינת שעכשיו פרוטוקול RSTP עובד. כל השאר נותר ללא שינוי. אז אני צריך לעשות את אותו הדבר עבור כל שאר המכשירים, וזה משלים את הגדרת RSTP. בואו נראה איך הפרוטוקול הזה עובד כמו שעשינו עבור STP.

אני שוב כבל את המתג SW2 ישירות למתג השורש SW1 - בואו נראה באיזו מהירות מתרחשת ההתכנסות. אני מקליד את הפקודה show span-tree summary ורואה ששתי יציאות מתג נמצאות במצב חסימה, 1 במצב Forwarding.

אתה יכול לראות שההתכנסות התרחשה כמעט באופן מיידי, כך שאתה יכול לראות כמה RSTP מהיר יותר מ-STP. לאחר מכן, נוכל להשתמש בפקודת ברירת המחדל של span-tree portfast, שתכניס את כל היציאות על המתג למצב portfast כברירת מחדל. זה רלוונטי אם רוב יציאות המתג הן יציאות Edge המחוברות ישירות למארחים. אם יש לנו איזו יציאה שאינה Edge, אנו מחזירים אותה למצב מתח-עץ.

כדי להגדיר עבודה עם VLAN, אתה יכול להשתמש בפקודה span-tree vlan <number> עם פרמטרי העדיפות (קובע את עדיפות המתג עבור span-tree) או root (מגדיר את המתג כ-root). אנו משתמשים בפקודה span-tree vlan 1 priority, תוך ציון העדיפות של כל כפולה של 4096 בטווח שבין 0 ל- 61440. בדרך זו, ניתן לשנות ידנית את העדיפות של כל VLAN.

אתה יכול להנפיק את פקודת השורש span-tree vlan 1 עם אפשרויות ראשוניות או משניות כדי להגדיר את יציאת השורש הראשית או הגיבוי עבור רשת מסוימת. אם אני משתמש ב-spanne-tree vlan 1 root primary, יציאה זו תהיה יציאת השורש הראשית של VLAN1.

אני אכנס לפקודת show span-tree, ונראה שלמתג זה SW2 יש עדיפות של 24577, כתובות ה-MAC של Root ID ושל Bridge ID זהות, מה שאומר שעכשיו הוא הפך ל-root switch.

אתה יכול לראות כמה מהר התרחשה ההתכנסות והחלפת תפקידים. כעת אני אבטל את מצב הבורר הראשי עם הפקודה הראשית no spann-tree vlan 1 root, ולאחר מכן העדיפות שלו תחזור לערך הקודם של 32769, ותפקיד ה-root יעבור שוב ל-SW1.

בוא נראה איך portfast עובד. אני אזין את הפקודה int f0 / 1, אעבור להגדרות של יציאה זו ואשתמש בפקודה span-tree, ולאחריה המערכת תבקש את ערכי הפרמטרים.

לאחר מכן, אני משתמש בפקודה span-tree portfast, אותה ניתן להזין עם האפשרויות disable (משבית portfast עבור יציאה זו) או trunk (מאפשר portfast עבור יציאה זו, אפילו במצב trunk).

אם תיכנס ל-spanne-tree portfast, הפונקציה פשוט תופעל ביציאה זו. יש להשתמש בפקודה span-tree bpduguard enable כדי להפעיל את תכונת BPDU Guard, הפקודה span-tree bpduguard disable משביתה תכונה זו.

אני אגיד לך מהר עוד דבר אחד. אם עבור VLAN1 הממשק של מתג SW2 לכיוון SW3 חסום, אז עם הגדרות אחרות עבור VLAN אחר, למשל, VLAN2, אותו ממשק יכול להפוך ליציאת השורש. כך, המערכת יכולה ליישם מנגנון איזון עומסי תעבורה - במקרה אחד, מקטע רשת זה אינו בשימוש, במקרה השני, נעשה בו שימוש.

אני אראה מה קורה כשיש לנו ממשק משותף כשאנחנו מחברים רכזת. אני אוסיף רכזת לתרשים ואחבר אותו למתג SW2 עם שני כבלים.

הפקודה show span-tree תציג את התמונה הבאה.

Fa0/5 (היציאה השמאלית התחתונה של המתג) הופכת ליציאת הגיבוי, ויציאה Fa0/4 (היציאה הימנית התחתונה של המתג) הופכת ליציאה המיועדת שהוקצתה. הסוג של שתי היציאות משותף, או משותף. המשמעות היא שקטע ממשק ה-hub-switch הוא רשת משותפת.

הודות לשימוש ב-RSTP, קיבלנו הפרדה ליציאות חלופיות וגיבוי. אם נעביר את מתג SW2 למצב pvst עם הפקודה span-tree mode pvst, נראה שממשק Fa0 / 5 עבר שוב למצב Alternative, כי כעת אין הבדל בין יציאת הגיבוי ליציאה החלופית.

זה היה שיעור ארוך מאוד, ואם אתה לא מבין משהו, אני ממליץ לך לעיין בו שוב.

תודה שנשארת איתנו. האם אתה אוהב את המאמרים שלנו? רוצים לראות עוד תוכן מעניין? תמכו בנו על ידי ביצוע הזמנה או המלצה לחברים, 30% הנחה למשתמשי Habr על אנלוגי ייחודי של שרתים ברמת הכניסה, שהומצא על ידינו עבורכם: כל האמת על VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 ליבות) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps החל מ-$20 או איך לשתף שרת? (זמין עם RAID1 ו-RAID10, עד 24 ליבות ועד 40GB DDR4).

Dell R730xd זול פי 2? רק כאן 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV החל מ-$199 בהולנד! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - החל מ-$99! לקרוא על כיצד לבנות תשתיות קורפ. מחלקה עם שימוש בשרתי Dell R730xd E5-2650 v4 בשווי 9000 יורו עבור אגורה?

מקור: www.habr.com