ProHoster > Blogs > Administrācija > SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Internetā var atrast daudz materiālu par RSTP protokolu. Å ajā rakstā es ierosinu salÄ«dzināt RSTP protokolu ar patentēto protokolu no Phoenix kontaktpersona - Pagarināta zvana dublÄ“Å”ana.

RSTP ievieŔanas informācija

Pārskats

KonverÄ£ences laiks ā€“ 1-10 s
Iespējamās topoloģijas - jebkura

PlaÅ”i tiek uzskatÄ«ts, ka RSTP ļauj slēdžus savienot tikai gredzenā:

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu
Bet RSTP ļauj savienot slēdžus jebkurā veidā. Piemēram, RSTP var apstrādāt Å”o topoloÄ£iju.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Darbības princips

RSTP samazina jebkuru topoloģiju uz koku. Viens no slēdžiem kļūst par topoloģijas centru - saknes slēdzi. Saknes slēdzis pats pārnēsā visvairāk datu.

RSTP darbības princips ir Ŕāds:

  1. slēdžiem tiek piegādāta jauda;
  2. ir izvēlēts saknes slēdzis;
  3. atlikuÅ”ie slēdži nosaka ātrāko ceļu uz saknes slēdzi;
  4. pārējie kanāli tiek bloķēti un kļūst par rezerves kanāliem.

Saknes slēdža izvēle

Slēdži ar RSTP apmainās ar BPDU paketēm. BPDU ir servisa pakotne, kas satur RSTP informāciju. BPDU ir divu veidu:

  • BPDU konfigurācija.
  • Paziņojums par topoloÄ£ijas izmaiņām.

Konfigurācija BPDU tiek izmantota, lai izveidotu topoloģiju. To nosūta tikai saknes slēdzis. BPDU konfigurācija satur:

  • sÅ«tÄ«tāja ID (Bridge ID);
  • Root Bridge ID;
  • porta identifikators, no kura Ŕī pakete tika nosÅ«tÄ«ta (Porta ID);
  • marÅ”ruta izmaksas uz saknes slēdzi (Root Path Cost).

JebkurÅ” slēdzis var nosÅ«tÄ«t paziņojumu par topoloÄ£ijas izmaiņām. Tie tiek nosÅ«tÄ«ti, kad mainās topoloÄ£ija.

Pēc ieslēgÅ”anas visi slēdži sevi uzskata par saknes slēdžiem. Viņi sāk pārsÅ«tÄ«t BPDU paketes. TiklÄ«dz slēdzis saņem BPDU ar zemāku tilta ID nekā tas pats, tas vairs neuzskata sevi par saknes slēdzi.

Tilta ID sastāv no divām vērtÄ«bām - MAC adreses un tilta prioritātes. Mēs nevaram mainÄ«t MAC adresi. Bridge Priority pēc noklusējuma ir 32768. Ja nemaināt Bridge Priority, slēdzis ar zemāko MAC adresi kļūs par saknes slēdzi. Slēdzis ar mazāko MAC adresi ir vecākais un var nebÅ«t visefektÄ«vākais. Ieteicams manuāli definēt topoloÄ£ijas saknes slēdzi. Lai to izdarÄ«tu, saknes slēdzÄ« ir jākonfigurē neliela tilta prioritāte (piemēram, 0). Varat arÄ« definēt rezerves saknes slēdzi, pieŔķirot tam nedaudz augstāku tilta prioritāti (piemēram, 4096).

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu
Izvēloties ceļu uz saknes slēdzi

Saknes slēdzis nosÅ«ta BPDU paketes uz visiem aktÄ«vajiem portiem. BPDU ir ceļa izmaksu lauks. Ceļa izmaksas apzÄ«mē ceļa izmaksas. Jo augstākas ir ceļa izmaksas, jo ilgāks laiks nepiecieÅ”ams paketes pārsÅ«tÄ«Å”anai. Kad BPDU iet caur portu, laukam Ceļa izmaksas tiek pievienota maksa. Pievienoto numuru sauc par Port Cost.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Pievieno noteiktu vērtību ceļa izmaksām, kad BPDU iet caur portu. Pievienoto vērtību sauc par porta izmaksām, un to var noteikt manuāli vai automātiski. Ostas izmaksas var noteikt manuāli vai automātiski.

Ja slēdzim, kas nav saknes slēdzis, ir vairāki alternatÄ«vi ceļi uz sakni, tas izvēlas ātrāko. Tas salÄ«dzina Å”o ceļu ceļa izmaksas. Ports, no kura nāca BPDU ar viszemākajām ceļa izmaksām, kļūst par saknes portu.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Automātiski pieŔķirto portu izmaksas var apskatīt tabulā:

Portbada likme
Ostas izmaksas

10 Mb/s
2 000 000

100 Mb/s
200 000

1 Gb / s
20 000

10 Gb / s
2 000

Portu lomas un statusi

Slēdžu portiem ir vairāki statusi un portu lomas.

Portu statusi (STP):

  • Atspējots ā€“ neaktÄ«vs.
  • BloÄ·Ä“Å”ana ā€“ klausās BPDU, bet nepārraida. NepārsÅ«ta datus.
  • KlausÄ«Å”anās ā€“ klausās un pārraida BPDU. NepārsÅ«ta datus.
  • MācÄ«Å”anās ā€“ klausās un pārraida BPDU. Sagatavo datu pārsÅ«tÄ«Å”anai - aizpilda MAC adreÅ”u tabulu.
  • PārsÅ«tÄ«Å”ana - pārsÅ«ta datus, klausās un pārraida BPDU.

STP konverÄ£ences laiks ir 30-50 sekundes. Pēc slēdža ieslēgÅ”anas visi porti iziet cauri visiem statusiem. Ports paliek katrā statusā vairākas sekundes. Å is darbÄ«bas princips ir iemesls, kāpēc STP ir tik ilgs konverÄ£ences laiks. RSTP ir mazāk portu stāvokļu.

Portu statusi (RSTP):

  • IzmeÅ”ana ā€“ neaktÄ«vs.
  • Discarding ā€“ klausās BPDU, bet nepārraida. NepārsÅ«ta datus.
  • IzmeÅ”ana ā€“ klausās un pārraida BPDU. Nepārraida datus.
  • MācÄ«Å”anās ā€“ klausās un pārraida BPDU. Sagatavo datu pārsÅ«tÄ«Å”anai - aizpilda MAC adreÅ”u tabulu.
  • PārsÅ«tÄ«Å”ana - pārsÅ«ta datus, klausās un pārraida BPDU.
  • RSTP statusi Atspējots, BloÄ·Ä“Å”ana un KlausÄ«Å”anās ir apvienoti vienā ā€“ IzmeÅ”ana.

Portu lomas:

  • Saknes ports ā€“ ports, caur kuru tiek pārsÅ«tÄ«ti dati. Tas kalpo kā ātrākais ceļŔ uz saknes slēdzi.
  • IzraudzÄ«tais ports ā€“ ports, caur kuru tiek pārsÅ«tÄ«ti dati. Definēts katram LAN segmentam.
  • AlternatÄ«vais ports ā€“ ports, caur kuru dati netiek pārsÅ«tÄ«ti. Tas ir alternatÄ«vs ceļŔ uz saknes slēdzi.
  • Rezerves ports ā€“ ports, caur kuru dati netiek pārsÅ«tÄ«ti. Tas ir rezerves ceļŔ segmentam, kuram jau ir pievienots viens ports ar iespējotu RSTP. Rezerves ports tiek izmantots, ja vienam segmentam (lasÄ«Å”anas centrmezglam) ir pievienoti divi komutācijas kanāli.
  • Atspējots ports ā€” RSTP Å”ajā portā ir atspējots.

Saknes porta izvēle ir aprakstÄ«ta iepriekÅ”. Kā tiek izvēlēts norādÄ«tais ports?

Vispirms definēsim, kas ir LAN segments. LAN segments ir sadursmes domēns. Slēdžam vai marÅ”rutētājam katrs ports veido atseviŔķu sadursmes domēnu. LAN segments ir kanāls starp slēdžiem vai marÅ”rutētājiem. Ja mēs runājam par centrmezglu, tad centrmezglam ir visi porti vienā un tajā paŔā sadursmes domēnā.

Katram segmentam ir pieŔķirts tikai viens norādītais ports.

Attiecībā uz segmentiem, kur jau ir Root Ports, viss ir skaidrs. Otrais segmenta ports kļūst par norādīto portu.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Bet paliek rezerves kanāli, kur būs viens norādītais ports un viens alternatīvais ports. Kā viņi tiks atlasīti? Norādītais ports būs ports ar viszemākajām ceļa izmaksām uz saknes slēdzi. Ja ceļa izmaksas ir vienādas, norādītais ports būs ports, kas atrodas uz slēdža ar zemāko tilta ID. Ja un Bridge ID ir vienādi, norādītais ports kļūst par portu ar mazāko numuru. Otrais ports būs Alternate.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Ir pēdējais punkts: kad portam tiek pieŔķirta dublÄ“Å”anas loma? Kā jau rakstÄ«ts iepriekÅ”, rezerves ports tiek izmantots tikai tad, ja divi komutācijas kanāli ir savienoti ar vienu un to paÅ”u segmentu, tas ir, ar centrmezglu. Å ajā gadÄ«jumā norādÄ«tā osta tiek izvēlēta, izmantojot tieÅ”i tādus paÅ”us kritērijus:

  • Zemākās ceļa izmaksas uz saknes slēdzi.
  • Mazākā tilta ID.
  • Mazākā porta ID.

Maksimālais ierīču skaits tīklā

IEEE 802.1D standartā nav stingru prasÄ«bu attiecÄ«bā uz ierīču skaitu LAN ar RSTP. Bet standarts iesaka vienā filiālē izmantot ne vairāk kā 7 slēdžus (ne vairāk kā 7 apiņus), t.i. ne vairāk kā 15 ringā. Kad Ŕī vērtÄ«ba tiek pārsniegta, tÄ«kla konverÄ£ences laiks sāk palielināties.

ERR ievieŔanas informācija.

Pārskats

Konverģences laiks

ERR konverÄ£ences laiks ā€“ 15 ms. Ar maksimālo slēdžu skaitu gredzenā un gredzena savienojuma klātbÅ«tni ā€“ 18 ms.

Iespējamās topoloģijas

ERR neļauj ierīces brīvi apvienot kā RSTP. ERR ir skaidras topoloģijas, kuras var izmantot:

  • Gredzens
  • Dublēts gredzens
  • Savienojiet pārÄ« lÄ«dz trim gredzeniem

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu
Gredzens

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Kad ERR apvieno visus slēdžus vienā gredzenā, tad uz katra slēdža ir jākonfigurē porti, kas piedalÄ«sies gredzena veidoÅ”anā.

Dubultais gredzens
SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Slēdžus var apvienot dubultā gredzenā, kas ievērojami palielina gredzena uzticamību.

Dubultā gredzena ierobežojumi:

  • Divu gredzenu nevar izmantot, lai savienotu slēdžus ar citiem gredzeniem. Lai to izdarÄ«tu, jāizmanto gredzena savienojums.
  • DivkārÅ”o gredzenu nevar izmantot pāroÅ”anās gredzenam.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu
Gredzenu savienoŔana pārī

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Savienojot pārī, tīklā var būt ne vairāk kā 200 ierīču.

Gredzenu savienoŔana pārī ietver atlikuŔo gredzenu apvienoŔanu citā gredzenā.

Ja gredzens ir savienots ar interfeisa gredzenu caur vienu slēdzi, tad to sauc gredzenu savienoÅ”ana pārÄ«, izmantojot vienu slēdzi. Ja divi slēdži no vietējā gredzena ir savienoti ar interfeisa gredzenu, tas notiks savienoÅ”ana pārÄ«, izmantojot divus slēdžus.

Savienojot pārÄ«, izmantojot vienu ierÄ«ces slēdzi, tiek izmantoti abi porti. KonverÄ£ences laiks Å”ajā gadÄ«jumā bÅ«s aptuveni 15-17 ms. Ar Ŕādu savienoÅ”anu pārÄ« savienoÅ”anas slēdzis bÅ«s kļūmes punkts, jo Pazaudējot Å”o slēdzi, uzreiz tiek zaudēts viss gredzens. SavienoÅ”ana pārÄ«, izmantojot divus slēdžus, to novērÅ”.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Ir iespējams saskaņot gredzenu dublikātus.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Ceļa kontrole
SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Path Control funkcija ļauj konfigurēt portus, caur kuriem tiks pārsÅ«tÄ«ti dati parastajā darbÄ«bā. Ja kanāls neizdodas un tÄ«kls tiek pārbÅ«vēts uz rezerves topoloÄ£iju, pēc kanāla atjaunoÅ”anas tÄ«kls tiks pārbÅ«vēts atpakaļ uz norādÄ«to topoloÄ£iju.

Å Ä« funkcija ļauj ietaupÄ«t uz rezerves kabeli. Turklāt problēmu novērÅ”anai izmantotā topoloÄ£ija vienmēr bÅ«s zināma.

Galvenā topoloÄ£ija pārslēdzas uz rezerves topoloÄ£iju 15 ms laikā. PārslēgÅ”anās atpakaļ, kad tÄ«kls ir atjaunots, prasÄ«s aptuveni 30 ms.

Ierobežojumi:

  • Nevar izmantot kopā ar Dual Ring.
  • Funkcijai jābÅ«t iespējotai visos tÄ«kla slēdžos.
  • Viens no slēdžiem ir konfigurēts kā Path Control galvenais.
  • Pēc noklusējuma automātiska pāreja uz galveno topoloÄ£iju pēc atkopÅ”anas notiek pēc 1 sekundes (Å”o parametru var mainÄ«t, izmantojot SNMP diapazonā no 0 s lÄ«dz 99 s).

Darbības princips

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

ERR darbības princips

Piemēram, apsveriet seÅ”us slēdžus - 1-6. Slēdži ir apvienoti gredzenā. Katrs slēdzis izmanto divus portus, lai izveidotu savienojumu ar gredzenu, un saglabā to statusus. Pārslēdz pārsÅ«tÄ«Å”anas portu statusus viens pret otru. IerÄ«ces izmanto Å”os datus, lai iestatÄ«tu portu sākotnējo stāvokli.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu
Ostām ir tikai divas lomas - Bloķēts Šø PārsÅ«tÄ«Å”ana.

Slēdzis ar augstāko MAC adresi bloķē tā portu. Visi pārējie gredzena porti pārraida datus.

Ja bloķētais ports pārstāj darboties, nākamais ports ar augstāko MAC adresi kļūst par bloķētu.

Pēc sāknÄ“Å”anas slēdži sāk sÅ«tÄ«t zvana protokola datu vienÄ«bas (R-PDU). R-PDU tiek pārraidÄ«ts, izmantojot multiraidi. R-PDU ir pakalpojuma ziņojums, tāpat kā BPDU RSTP. R-PDU satur slēdža porta statusus un tā MAC adresi.

Darbību algoritms kanāla atteices gadījumā
Ja saite neizdodas, slēdži nosūta R-PDU, lai paziņotu, ka portu statuss ir mainījies.

Darbību algoritms, atjaunojot kanālu
Kad neveiksmÄ«ga saite nonāk tieÅ”saistē, slēdži nosÅ«ta R-PDU, lai paziņotu portiem par statusa izmaiņām.

Slēdzis ar augstāko MAC adresi kļūst par jauno saknes slēdzi.

Neveiksmīgais kanāls kļūst par rezerves kanālu.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Pēc atjaunoÅ”anas viens no kanāla portiem paliek bloķēts, bet otrs tiek pārsÅ«tÄ«ts uz pārsÅ«tÄ«Å”anas stāvokli. Bloķētais ports kļūst par portu ar lielāko ātrumu. Ja ātrumi ir vienādi, slēdža ports ar augstāko MAC adresi tiks bloķēts. Å is princips ļauj bloķēt portu, kas ar maksimālo ātrumu pārvietosies no bloķētā stāvokļa uz pārsÅ«tÄ«Å”anas stāvokli.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Maksimālais ierīču skaits tīklā

Maksimālais slēdžu skaits ERR gredzenā ir 200.

Mijiedarbība starp ERR un RSTP

RSTP var izmantot kopā ar ERR. Bet RSTP gredzenam un ERR gredzenam ir jāŔķērso tikai viens slēdzis.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Kopsavilkums

ERR ir lieliski piemērots tipisku topoloÄ£iju organizÄ“Å”anai. Piemēram, gredzens vai dublēts gredzens.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Šādas topoloģijas bieži izmanto atlaiŔanai rūpnieciskajās iekārtās.

Turklāt ar ERR palīdzību otro topoloģiju var ieviest mazāk uzticami, bet izdevīgāk. To var izdarīt, izmantojot dublikātu gredzenu.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Bet ne vienmēr ir iespējams izmantot ERR. Ir diezgan eksotiskas shēmas. Mēs pārbaudÄ«jām Ŕādu topoloÄ£iju ar vienu no mÅ«su klientiem.

SÄ«kāka informācija par RSTP un patentēto paplaÅ”inātā zvana atlaiÅ”anas protokolu ievieÅ”anu

Å ajā gadÄ«jumā ERR nav iespējams pieteikties. Å ai shēmai mēs izmantojām RSTP. Klientam bija stingra prasÄ«ba pēc konverÄ£ences laika - mazāk nekā 3 s. Lai sasniegtu Å”o laiku, bija skaidri jādefinē saknes slēdži (primārais un rezerves), kā arÄ« portu izmaksas manuālajā režīmā.

Rezultātā ERR ir ievērojama priekÅ”rocÄ«ba konverÄ£ences laika ziņā, taču tā nenodroÅ”ina elastÄ«bu, ko nodroÅ”ina RSTP.

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru