RSTP र स्वामित्व विस्तारित रिंग रिडन्डन्सी प्रोटोकलहरूको कार्यान्वयनको विवरणहरू

तपाईंले इन्टरनेटमा RSTP प्रोटोकलको बारेमा धेरै सामग्रीहरू फेला पार्न सक्नुहुन्छ। यस लेखमा, म RSTP प्रोटोकलको स्वामित्व प्रोटोकलसँग तुलना गर्न प्रस्ताव गर्दछु फिनिक्स सम्पर्क - विस्तारित रिंग रिडन्डन्सी।

RSTP कार्यान्वयन विवरणहरू

सामान्य जानकारी

अभिसरण समय - 1-10 सेकेन्ड
सम्भावित टोपोलोजीहरू - कुनै पनि

यो व्यापक रूपमा विश्वास गरिन्छ कि RSTP ले केवल स्विचहरूलाई रिंगमा जडान गर्न अनुमति दिन्छ:

तर RSTP ले तपाईंलाई चाहेको कुनै पनि तरिकाले स्विचहरू जडान गर्न अनुमति दिन्छ। उदाहरण को लागी, RSTP ले यो टोपोलोजी ह्यान्डल गर्न सक्छ।

सञ्चालनको सिद्धान्त

RSTP ले कुनै पनि टोपोलोजीलाई रूखमा घटाउँछ। एउटा स्विच टोपोलजीको केन्द्र बन्छ - रूट स्विच। रूट स्विच आफै मार्फत धेरै डाटा बोक्छ।

RSTP को सञ्चालन सिद्धान्त निम्नानुसार छ:

1. शक्ति स्विचमा आपूर्ति गरिएको छ;
2. रूट स्विच चयन गरिएको छ;
3. बाँकी स्विचहरूले रूट स्विचको लागि द्रुत मार्ग निर्धारण गर्दछ;
4. बाँकी च्यानलहरू अवरुद्ध छन् र ब्याकअप हुन्छन्।

रूट स्विच चयन गर्दै

RSTP विनिमय BPDU प्याकेटहरूसँग स्विच गर्दछ। BPDU एक सेवा प्याकेट हो जसमा RSTP जानकारी हुन्छ। BPDU दुई प्रकारमा आउँछ:

• कन्फिगरेसन BPDU।
• टोपोलोजी परिवर्तन सूचना।

कन्फिगरेसन BPDU टोपोलोजी निर्माण गर्न प्रयोग गरिन्छ। रूट स्विचले मात्र पठाउँछ। कन्फिगरेसन BPDU समावेश छ:

• प्रेषक आईडी (ब्रिज आईडी);
• रूट ब्रिज आईडी;
• यो प्याकेट पठाइएको पोर्टको पहिचानकर्ता (पोर्ट आईडी);
• रूट स्विचमा मार्गको लागत (रूट पथ लागत)।

कुनै पनि स्विचले टोपोलोजी परिवर्तन सूचना पठाउन सक्छ। टोपोलोजी परिवर्तन हुँदा तिनीहरू पठाइन्छ।

स्विच अन गरेपछि, सबै स्विचहरूले आफैलाई रूट स्विचहरू मान्छन्। तिनीहरूले BPDU प्याकेटहरू प्रसारण गर्न थाल्छन्। कुनै स्विचले आफ्नो भन्दा कम ब्रिज ID भएको BPDU प्राप्त गर्ने बित्तिकै, यसले अब आफूलाई रूट स्विच मान्दैन।

ब्रिज ID मा दुई मानहरू हुन्छन् - MAC ठेगाना र ब्रिज प्राथमिकता। हामी MAC ठेगाना परिवर्तन गर्न सक्दैनौं। पूर्वनिर्धारित रूपमा ब्रिज प्राथमिकता 32768 हो। यदि तपाईंले ब्रिज प्राथमिकता परिवर्तन गर्नुभएन भने, सबैभन्दा कम MAC ठेगाना भएको स्विच रूट स्विच हुनेछ। सबैभन्दा सानो MAC ठेगाना भएको स्विच सबैभन्दा पुरानो हो र सबैभन्दा बढी प्रदर्शन नगर्न सक्छ। यो सिफारिस गरिन्छ कि तपाइँ म्यानुअल रूपमा तपाइँको टोपोलोजीको रूट स्विच परिभाषित गर्नुहोस्। यो गर्नको लागि, तपाईंले रूट स्विचमा सानो ब्रिज प्राथमिकता (उदाहरणका लागि, 0) कन्फिगर गर्न आवश्यक छ। तपाईले ब्याकअप रूट स्विचलाई थोरै उच्च ब्रिज प्राथमिकता दिएर परिभाषित गर्न सक्नुहुन्छ (उदाहरणका लागि, 4096)।

रूट स्विचको लागि मार्ग चयन गर्दै

रूट स्विचले सबै सक्रिय पोर्टहरूमा BPDU प्याकेटहरू पठाउँछ। BPDU सँग पथ लागत क्षेत्र छ। पथ लागतले मार्गको लागतलाई जनाउँछ। बाटोको लागत जति बढी हुन्छ, प्याकेट पठाउनको लागि त्यति नै लामो समय लाग्छ। जब BPDU पोर्ट मार्फत जान्छ, पथ लागत क्षेत्रमा लागत थपिन्छ। थपिएको नम्बरलाई पोर्ट लागत भनिन्छ।

BPDU पोर्ट मार्फत जाँदा पथ लागतमा निश्चित मान थप्छ। थप्ने मानलाई पोर्ट लागत भनिन्छ र म्यानुअल वा स्वचालित रूपमा निर्धारण गर्न सकिन्छ। पोर्ट लागत या त म्यानुअल वा स्वचालित रूपमा निर्धारण गर्न सकिन्छ।

जब एक गैर-रूट स्विचमा रूटमा धेरै वैकल्पिक मार्गहरू हुन्छन्, यसले सबैभन्दा छिटो एउटा रोज्छ। यसले यी मार्गहरूको पथ लागत तुलना गर्दछ। जुन पोर्टबाट BPDU सबैभन्दा कम पथ लागतमा आएको थियो त्यो पोर्ट रुट पोर्ट हुन्छ।

स्वचालित रूपमा तोकिएका पोर्टहरूको लागत तालिकामा हेर्न सकिन्छ:

पोर्ट बाउड दर
पोर्ट लागत

10 Mbps
2 000 000

100 Mbps
200 000

१ Gb / s
20 000

१ Gb / s
2 000

पोर्ट भूमिका र स्थिति

स्विच पोर्टहरूमा धेरै स्थिति र पोर्ट भूमिकाहरू छन्।

पोर्ट स्थिति (STP को लागि):

• असक्षम - निष्क्रिय।
• अवरुद्ध - BPDU सुन्छ, तर प्रसारण गर्दैन। डाटा प्रसारण गर्दैन।
• सुन्दै - सुन्छ र BPDU प्रसारण गर्दछ। डाटा प्रसारण गर्दैन।
• सिक्ने - BPDU सुन्छ र प्रसारण गर्दछ। डाटा स्थानान्तरणको लागि तयारी गर्दछ - MAC ठेगाना तालिकामा भरिन्छ।
• फर्वार्डिङ - डाटा फर्वार्ड गर्दछ, सुन्छ र BPDU प्रसारण गर्दछ।

STP अभिसरण समय 30-50 सेकेन्ड हो। स्विच अन गरेपछि, सबै पोर्टहरू सबै स्थितिहरू मार्फत जान्छन्। पोर्ट धेरै सेकेन्डको लागि प्रत्येक स्थितिमा रहन्छ। यो अपरेटिङ सिद्धान्तको कारणले गर्दा STP ले यति लामो कन्भर्जेसन समय छ। RSTP मा कम पोर्ट राज्यहरू छन्।

पोर्ट स्थिति (RSTP का लागि):

• खारेज गर्दै - निष्क्रिय।
• खारेज गर्दै - BPDU सुन्छ, तर प्रसारण गर्दैन। डाटा प्रसारण गर्दैन।
• खारेज गर्दै - BPDU सुन्छ र प्रसारण गर्दछ। डाटा प्रसारण गर्दैन।
• सिक्ने - BPDU सुन्छ र प्रसारण गर्दछ। डाटा स्थानान्तरणको लागि तयारी गर्दछ - MAC ठेगाना तालिकामा भरिन्छ।
• फर्वार्डिङ - डाटा फर्वार्ड गर्दछ, सुन्छ र BPDU प्रसारण गर्दछ।
• RSTP मा, असक्षम, अवरुद्ध र सुन्ने स्थितिहरू एकमा जोडिएका छन् - खारेज गर्दै।

पोर्ट भूमिकाहरू:

• रूट पोर्ट - पोर्ट जस मार्फत डाटा प्रसारण गरिन्छ। यसले रूट स्विचको लागि सबैभन्दा छिटो मार्गको रूपमा कार्य गर्दछ।
• निर्दिष्ट पोर्ट - पोर्ट जस मार्फत डाटा प्रसारण गरिन्छ। प्रत्येक LAN खण्डको लागि परिभाषित।
• वैकल्पिक पोर्ट - पोर्ट जस मार्फत डाटा प्रसारण हुँदैन। यो रूट स्विचको लागि वैकल्पिक मार्ग हो।
• ब्याकअप पोर्ट - पोर्ट जसको माध्यमबाट डाटा ट्रान्सफर हुँदैन। यो एउटा खण्डको लागि जगेडा मार्ग हो जहाँ एउटा RSTP-सक्षम पोर्ट पहिले नै जोडिएको छ। ब्याकअप पोर्ट प्रयोग गरिन्छ यदि दुई स्विच च्यानलहरू एउटै खण्डमा जोडिएका छन् (रिड हब)।
• असक्षम पोर्ट - RSTP यस पोर्टमा असक्षम गरिएको छ।

रूट पोर्ट को छनोट माथि वर्णन गरिएको छ। निर्दिष्ट पोर्ट कसरी चयन गरिन्छ?

सबै भन्दा पहिले, ल्यान खण्ड भनेको के हो परिभाषित गरौं। LAN खण्ड एक टक्कर डोमेन हो। स्विच वा राउटरको लागि, प्रत्येक पोर्टले छुट्टै टक्कर डोमेन बनाउँछ। LAN खण्ड भनेको स्विच वा राउटरहरू बीचको च्यानल हो। यदि हामी हबको बारेमा कुरा गर्छौं भने, हबसँग यसको सबै पोर्टहरू समान टक्कर डोमेनमा छन्।

प्रति खण्डमा एउटा मात्र निर्दिष्ट पोर्ट तोकिएको छ।

खण्डहरूको मामलामा जहाँ पहिले नै रूट पोर्टहरू छन्, सबै कुरा स्पष्ट छ। खण्डमा दोस्रो पोर्ट निर्दिष्ट पोर्ट हुन्छ।

तर त्यहाँ ब्याकअप च्यानलहरू बाँकी छन्, जहाँ त्यहाँ एक तोकिएको पोर्ट र एक वैकल्पिक पोर्ट हुनेछ। तिनीहरू कसरी चयन हुनेछन्? नामित पोर्ट रूट स्विचमा सबैभन्दा कम पथ लागतको साथ पोर्ट हुनेछ। यदि पथ लागतहरू बराबर छन् भने, तोकिएको पोर्ट सबैभन्दा कम ब्रिज ID भएको स्विचमा अवस्थित पोर्ट हुनेछ। यदि र ब्रिज आईडी बराबर छन् भने, निर्दिष्ट पोर्ट सबैभन्दा कम संख्या भएको पोर्ट बन्छ। दोस्रो पोर्ट वैकल्पिक हुनेछ।

त्यहाँ एउटा अन्तिम बिन्दु छ: ब्याकअप भूमिका कहिले पोर्टमा तोकिन्छ? पहिले नै माथि लेखिएको रूपमा, ब्याकअप पोर्ट मात्र प्रयोग गरिन्छ जब दुई स्विच च्यानलहरू एउटै खण्डमा जडान हुन्छन्, त्यो हबमा। यस अवस्थामा, निर्दिष्ट पोर्ट ठीक उही मापदण्ड प्रयोग गरेर चयन गरिएको छ:

• रूट स्विचको लागि न्यूनतम मार्ग लागत।
• सबैभन्दा सानो पुल ID।
• सबैभन्दा सानो पोर्ट आईडी।

नेटवर्कमा यन्त्रहरूको अधिकतम संख्या

IEEE 802.1D मानकमा RSTP को साथ LAN मा यन्त्रहरूको संख्याको लागि कडा आवश्यकताहरू छैनन्। तर मानकले एउटा शाखामा 7 भन्दा बढी स्विचहरू प्रयोग नगर्न सिफारिस गर्दछ (7 हप्स भन्दा बढी), अर्थात्। एक औंठी मा 15 भन्दा बढी छैन। जब यो मान नाघ्यो, नेटवर्क अभिसरण समय बढ्न थाल्छ।

ERR कार्यान्वयन विवरण।

सामान्य जानकारी

अभिसरण समय

ERR अभिसरण समय 15 ms हो। घण्टीमा स्विचहरूको अधिकतम संख्या र औंठी जोडीको उपस्थिति - 18 ms।

सम्भावित टोपोलोजीहरू

ERR ले यन्त्रहरूलाई RSTP को रूपमा स्वतन्त्र रूपमा संयोजन गर्न अनुमति दिँदैन। ERR मा प्रयोग गर्न सकिने स्पष्ट टोपोलोजीहरू छन्:

• रिंग
• डुप्लिकेट रिंग
• तीन घण्टी सम्म जोडा

रिंग

जब ERR ले सबै स्वीचहरूलाई एउटै रिंगमा जोड्छ, त्यसपछि प्रत्येक स्विचमा यो पोर्टहरू कन्फिगर गर्न आवश्यक छ जुन रिंग निर्माणमा भाग लिन्छ।

डबल रिंग


स्विचहरू डबल रिंगमा जोड्न सकिन्छ, जसले औंठीको विश्वसनीयता बढाउँछ।

डबल रिंग सीमाहरू:

• अन्य घण्टीहरूसँग इन्टरफेस स्विच गर्न दोहोरो घण्टी प्रयोग गर्न सकिँदैन। यो गर्नको लागि तपाईंले रिंग युग्मन प्रयोग गर्न आवश्यक छ।
• एक डबल रिंग एक संभोग औंठी लागि प्रयोग गर्न सकिँदैन।

जोड्ने घण्टीहरू

जोडा बनाउँदा, नेटवर्कमा 200 भन्दा बढी यन्त्रहरू हुन सक्दैन।

जोड्ने घण्टीहरू अर्को औंठीमा बाँकी रिंगहरू संयोजन समावेश गर्दछ।

यदि औंठी एक स्विच मार्फत इन्टरफेस रिंगमा जडान भएको छ भने, यसलाई भनिन्छ एक स्विच मार्फत घण्टी जोडा। यदि स्थानीय घण्टीबाट दुईवटा स्विचहरू इन्टरफेस रिंगमा जोडिएका छन् भने, यो हुनेछ दुई स्विच मार्फत जोडी.

यन्त्रमा एक स्विच मार्फत जोडी गर्दा, दुवै पोर्टहरू प्रयोग गरिन्छ। यस अवस्थामा अभिसरण समय लगभग 15-17 ms हुनेछ। यस्तो जोडी संग, जोडा स्विच विफलता को एक बिन्दु हुनेछ, किनभने यो स्विच हराएपछि, सम्पूर्ण औंठी एकै पटक हराएको छ। दुईवटा स्विचहरू मार्फत जोडा बनाउँदा यसबाट बच्न सकिन्छ।

डुप्लिकेट रिंगहरू मिलाउन सम्भव छ।

पथ नियन्त्रण


पथ नियन्त्रण प्रकार्यले तपाईंलाई पोर्टहरू कन्फिगर गर्न अनुमति दिन्छ जसको माध्यमबाट डेटा सामान्य सञ्चालनमा प्रसारित हुनेछ। यदि च्यानल असफल भयो र नेटवर्क ब्याकअप टोपोलोजीमा पुन: निर्माण गरियो भने, च्यानल पुनर्स्थापना पछि, नेटवर्क निर्दिष्ट टोपोलोजीमा पुन: निर्माण गरिनेछ।

यो सुविधाले तपाईंलाई ब्याकअप केबलमा बचत गर्न अनुमति दिन्छ। यसबाहेक, समस्या निवारणको लागि प्रयोग गरिएको टोपोलोजी सधैं ज्ञात हुनेछ।

मुख्य टोपोलोजी 15 ms मा ब्याकअप टोपोलोजीमा स्विच हुन्छ। सञ्जाल पुनर्स्थापना हुँदा फिर्ता स्विच गर्न लगभग 30 ms लाग्नेछ।

सीमाहरू:

• दोहोरो घण्टी संग संयोजन मा प्रयोग गर्न सकिदैन।
• सञ्जालका सबै स्विचहरूमा सुविधा सक्षम हुनुपर्छ।
• स्विचहरू मध्ये एउटा पथ नियन्त्रण मास्टरको रूपमा कन्फिगर गरिएको छ।
• पूर्वनिर्धारित रूपमा 1 सेकेन्ड पछि पुन: प्राप्ति पछि मुख्य टोपोलोजीमा स्वचालित संक्रमण हुन्छ (यो प्यारामिटर 0 s देखि 99 s को दायरामा SNMP प्रयोग गरेर परिवर्तन गर्न सकिन्छ)।

सञ्चालनको सिद्धान्त

ERR को सञ्चालन सिद्धान्त

उदाहरणका लागि, छवटा स्विचहरू विचार गर्नुहोस् - 1-6। स्विचहरू रिंगमा जोडिएका छन्। प्रत्येक स्विचले रिंगमा जडान गर्न दुई पोर्टहरू प्रयोग गर्दछ र तिनीहरूको स्थितिहरू भण्डारण गर्दछ। पोर्ट स्थितिहरू एकअर्कामा फर्वार्ड गर्छ। यन्त्रहरूले पोर्टहरूको प्रारम्भिक अवस्था सेट गर्न यो डेटा प्रयोग गर्दछ।

बन्दरगाहको मात्र दुईवटा भूमिका हुन्छ- अवरुद्ध и फर्वार्ड गर्दै.

उच्चतम MAC ठेगानाको साथ स्विचले यसको पोर्ट ब्लक गर्दछ। रिंगमा रहेका अन्य सबै पोर्टहरूले डाटा ट्रान्समिट गर्दैछन्।

यदि ब्लक गरिएको पोर्टले काम गर्न रोक्छ भने, त्यसपछि उच्चतम MAC ठेगाना भएको अर्को पोर्ट अवरुद्ध हुन्छ।

एकपटक बुट भएपछि, स्विचहरूले रिङ प्रोटोकल डाटा युनिटहरू (R-PDUs) पठाउन थाल्छन्। R-PDU मल्टिकास्ट प्रयोग गरेर प्रसारित हुन्छ। R-PDU एक सेवा सन्देश हो, जस्तै BPDU RSTP मा। R-PDU मा स्विच पोर्ट स्थिति र यसको MAC ठेगाना समावेश छ।

च्यानल विफलता को मामला मा कार्य को एल्गोरिथ्म
जब लिङ्क असफल हुन्छ, स्विचहरूले R-PDU हरू पठाउँछन् कि पोर्टहरूको स्थिति परिवर्तन भएको छ।

च्यानल पुनर्स्थापना गर्दा कार्यहरूको एल्गोरिदम
जब असफल लिङ्क अनलाइन आउँदछ, स्विचहरूले R-PDU हरू पठाउँछन् स्थितिमा परिवर्तनको पोर्टहरूलाई सूचित गर्न।

उच्चतम MAC ठेगाना भएको स्विच नयाँ रूट स्विच हुन्छ।

असफल च्यानल ब्याकअप एक हुन्छ।

पुनर्स्थापना पछि, च्यानल पोर्टहरू मध्ये एउटा अवरुद्ध रहन्छ, र दोस्रो फर्वार्डिङ स्थितिमा स्थानान्तरण गरिएको छ। अवरुद्ध पोर्ट उच्चतम गति संग पोर्ट बन्छ। यदि गति बराबर छ भने, उच्चतम MAC ठेगानाको साथ स्विच पोर्ट अवरुद्ध हुनेछ। यो सिद्धान्तले तपाईंलाई पोर्ट ब्लक गर्न अनुमति दिन्छ जुन अवरुद्ध अवस्थाबाट फर्वार्डिङ राज्यमा अधिकतम गतिमा सर्नेछ।

नेटवर्कमा यन्त्रहरूको अधिकतम संख्या

ERR घण्टीमा स्विचहरूको अधिकतम संख्या 200 हो।

ERR र RSTP बीच अन्तरक्रिया

RSTP ERR सँग संयोजनमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। तर RSTP घण्टी र ERR घण्टीले एउटै स्विच मार्फत मात्र काट्नु पर्छ।

सारांश

ERR विशिष्ट टोपोलोजीहरू व्यवस्थित गर्नको लागि उत्कृष्ट छ। उदाहरण को लागी, एक औंठी वा डुप्लिकेट औंठी।

यस्ता टोपोलोजीहरू प्रायः औद्योगिक सुविधाहरूमा अनावश्यकताको लागि प्रयोग गरिन्छ।

यसबाहेक, ERR प्रयोग गरेर, दोस्रो टोपोलोजी कम भरपर्दो तर अधिक लागत-प्रभावी रूपमा लागू गर्न सकिन्छ। यो डुप्लिकेट रिंग प्रयोग गरेर गर्न सकिन्छ।

तर यो सधैं ERR प्रयोग गर्न सम्भव छैन। त्यहाँ धेरै विदेशी योजनाहरू छन्। हामीले हाम्रा एक ग्राहकसँग निम्न टोपोलोजी परीक्षण गर्यौं।

यस अवस्थामा, ERR लागू गर्न सम्भव छैन। यस योजनाको लागि हामीले RSTP प्रयोग गर्यौं। ग्राहकलाई अभिसरण समयको लागि कडा आवश्यकता थियो - 3 सेकेन्ड भन्दा कम। यो समय प्राप्त गर्न, यो स्पष्ट रूपमा रूट स्विच (प्राथमिक र ब्याकअप) परिभाषित गर्न आवश्यक थियो, साथै म्यानुअल मोडमा पोर्टहरूको लागत।

नतिजाको रूपमा, ERR को अभिसरण समयको सन्दर्भमा उल्लेखनीय फाइदा छ, तर RSTP ले प्रदान गर्ने लचिलोपन प्रदान गर्दैन।

स्रोत: www.habr.com