NĂ« rrjet mund tĂ« gjeni shumĂ« materiale rreth protokollit RSTP. NĂ« kĂ«tĂ« artikull propozoj tĂ« krahasojmĂ« protokollin RSTP me protokollin pronĂ«sor tĂ« â Extended Ring Redundancy.
Detaje të zbatimit të RSTP
Të dhëna të përgjithshme
Koha e konvergjencĂ«s â 1-10 s
TopologjitĂ« e mundshme â çdo lloj
Ekziston një mendim i përhapur se RSTP lejon të lidhen switch-et vetëm në formë unaze:
Por RSTP lejon lidhjen e switch-eve në mënyrë arbitrare. Për shembull, RSTP e përballon edhe një topologji të tillë.
Principi i funksionimit
RSTP e redukton çdo topologji nĂ« njĂ« pemĂ«. NjĂ«ri nga switch-et bĂ«het qendra e topologjisĂ« â switch-i rrĂ«njĂ«. Switch-i rrĂ«njĂ« pĂ«rcjell sasinĂ« mĂ« tĂ« madhe tĂ« tĂ« dhĂ«nave.
Parimi i funksionimit të RSTP është si më poshtë:
- switch-et furnizohen me energji;
- zgjidhet switch-i rrënjë;
- switch-et e tjerë përcaktojnë rrugën më të shpejtë drejt switch-it rrënjë;
- lidhjet e mbetura bllokohen dhe bëhen rezervë.
Zgjedhja e switch-it rrënjë
Switch-et me RSTP shkëmbejnë paketa BPDU. BPDU është një paketë shërbimi që përmban informacion RSTP. BPDU mund të jetë i dy llojeve:
- Configuration BPDU.
- Topology Change Notification.
Configuration BPDU përdoret për ndërtimin e topologjisë. Ai dërgohet vetëm nga switch-i rrënjë. Configuration BPDU përmban:
- identifikuesin e dërguesit (Bridge ID);
- identifikuesin e switch-it rrënjë (Root Bridge ID);
- identifikuesin e portës nga e cila është dërguar kjo paketë (Port ID);
- koston e rrugës drejt switch-it rrënjë (Root Path Cost).
Topology Change Notification mund të dërgohet nga çdo switch. Ato dërgohen në rast të ndryshimit të topologjisë.
Pas ndezjes, të gjithë switch-et e konsiderojnë veten rrënjë. Ata nisin të transmetojnë paketa BPDU. Sapo një switch merr një BPDU me Bridge ID më të vogël se i vetmi, ai pushon së konsideruari veten rrënjë.
Bridge ID përbëhet nga dy vlera: adresa MAC dhe Bridge Priority. Adresën MAC nuk mund ta ndryshojmë. Bridge Priority si parazgjedhje është 32768. Nëse Bridge Priority nuk ndryshohet, root do të bëhet switch-i me adresën MAC më të vogël. Switch-i me adresën MAC më të vogël është më i vjetri dhe mund të mos jetë më performuesi. Rekomandohet të përcaktohet manualisht switch-i root i topologjisë. Për këtë, në switch-in root duhet të konfigurohet një Bridge Priority i ulët (për shembull, 0). Gjithashtu mund të përcaktohet edhe një switch rezervë root, duke i caktuar një Bridge Priority pak më të lartë (për shembull, 4096).
Zgjedhja e rrugës drejt switch-it root
Switch-i root dërgon paketa BPDU në të gjitha portat aktive. BPDU ka një fushë Path Cost. Path Cost tregon koston e rrugës. Sa më e lartë të jetë kostoja e rrugës, aq më gjatë transmetohet paketa nëpër të. Kur BPDU kalon përmes një porte, në fushën Path Cost i shtohet kostoja. Numri i shtuar quhet Port Cost.
Path Cost i shtohet një vlerë e caktuar kur BPDU kalon përmes një porte. Vlera që i shtohet quhet kosto e portës (Port Cost) dhe mund të përcaktohet si manualisht, ashtu edhe automatikisht. Port Cost mund të përcaktohet si manualisht, ashtu edhe automatikisht.
Kur një switch jo-root ka disa rrugë alternative drejt switch-it root, ai zgjedh më të shpejtën. Ai krahason Path Cost të këtyre rrugëve. Porta nga e cila ka ardhur BPDU me Path Cost më të vogël bëhet porta root (Root Port).
Kostot e porteve që caktohen automatikisht mund të shihen në tabelë:
Shpejtësia e transmetimit të të dhënave të portës
Kostoja e portës
10 Mb/s
2 000 000
100 Mb/s
200 000
1 Gb/s
20 000
10 Gb/s
2 000
Rolet dhe statuset e portave
Portat e switch-it kanë disa statuse dhe role.
Statuset e portave (për STP):
- Disabled â joaktive.
- Blocking â dĂ«gjon BPDU, por nuk i transmeton. Nuk transmeton tĂ« dhĂ«na.
- Listening â dĂ«gjon dhe transmeton BPDU. Nuk transmeton tĂ« dhĂ«na.
- Learning â dĂ«gjon dhe transmeton BPDU. PĂ«rgatitet pĂ«r transmetimin e tĂ« dhĂ«nave â plotĂ«son tabelĂ«n e adresave MAC.
- Forwarding â transmeton tĂ« dhĂ«na, dĂ«gjon dhe transmeton BPDU.
Koha e konvergjencës së STP është 30-50 sekonda. Pas ndezjes së switch-it, të gjitha portat kalojnë nëpër të gjitha statuset. Në secilin status, porta qëndron për disa sekonda. Për shkak të këtij parimi të funksionimit, STP ka një kohë kaq të gjatë konvergjence. RSTP ka më pak statuse portash.
Statuset e portave (për RSTP):
- Discarding â joaktive.
- Discarding â dĂ«gjon BPDU, por nuk i transmeton. Nuk transmeton tĂ« dhĂ«na.
- Discarding â dĂ«gjon dhe transmeton BPDU. Nuk transmeton tĂ« dhĂ«na.
- Learning â dĂ«gjon dhe transmeton BPDU. PĂ«rgatitet pĂ«r transmetimin e tĂ« dhĂ«nave â plotĂ«son tabelĂ«n e adresave MAC.
- Forwarding â transmeton tĂ« dhĂ«na, dĂ«gjon dhe transmeton BPDU.
- NĂ« RSTP, statuset Disabled, Blocking dhe Listening janĂ« bashkuar nĂ« njĂ« tĂ« vetĂ«m â Discarding.
Rolet e porteve:
- Root port â porti pĂ«rmes tĂ« cilit transmetohen tĂ« dhĂ«nat. Ai shĂ«rben si rruga mĂ« e shpejtĂ« drejt switch-it rrĂ«njĂ«.
- Designated port â porti pĂ«rmes tĂ« cilit transmetohen tĂ« dhĂ«nat. PĂ«rcaktohet pĂ«r çdo segment LAN.
- Alternate port â porti pĂ«rmes tĂ« cilit tĂ« dhĂ«nat nuk transmetohen. Ai Ă«shtĂ« njĂ« rrugĂ« alternative drejt switch-it rrĂ«njĂ«.
- Backup port â porti pĂ«rmes tĂ« cilit tĂ« dhĂ«nat nuk transmetohen. Ai Ă«shtĂ« njĂ« rrugĂ« rezervĂ« pĂ«r segmentin ku tashmĂ« Ă«shtĂ« lidhur njĂ« port me mbĂ«shtetje RSTP. Backup port pĂ«rdoret nĂ«se dy lidhje tĂ« switch-it janĂ« tĂ« lidhura me tĂ« njĂ«jtin segment (pra, me hub-in).
- Disabled port â nĂ« kĂ«tĂ« port RSTP Ă«shtĂ« i çaktivizuar.
Zgjedhja e Root Port është përshkruar më sipër. Si zgjidhet Designated port?
Së pari, le të përcaktojmë çfarë është segmenti LAN. Segmenti LAN është domen përplasjesh domain. Për switch-in ose router-in, çdo port formon një domen të veçantë përplasjesh. Segmenti LAN është lidhja midis switch-eve ose router-ëve. Nëse flasim për hub-in, atëherë te hub-i të gjitha portet ndodhen në të njëjtin domen përplasjesh.
Për një segment caktohet vetëm një Designated Port.
Në rastin e segmenteve ku tashmë ka Root Port, gjithçka është e qartë. Porti i dytë i segmentit bëhet Designated Port.
Por mbeten lidhjet rezervë, ku do të ketë një Designated Port dhe një Alternate Port. Si do të zgjidhen ato? Designated Port do të jetë porti me Path Cost më të ulët drejt switch-it rrënjë. Nëse Path Cost është i barabartë, atëherë Designated Port do të jetë ai port që ndodhet në switch-in me Bridge ID më të ulët. Nëse edhe Bridge ID është i barabartë, atëherë Designated Port bëhet porti me numrin më të vogël. Porti i dytë do të jetë Alternate.
Mbetet edhe një pikë e fundit: kur i caktohet portit roli Backup? Siç është shkruar më sipër, Backup port përdoret vetëm kur dy lidhje të switch-it janë të lidhura me të njëjtin segment, pra me hub-in. Në këtë rast Designated Port zgjidhet saktësisht sipas të njëjtave kritere:
- Path Cost më i ulët drejt switch-it rrënjë.
- Bridge ID më i ulët.
- Port ID më i ulët.
Numri maksimal i pajisjeve në rrjet
Standardi IEEE 802.1D nuk vendos kërkesa të rrepta për numrin e pajisjeve në LAN me RSTP. Megjithatë, standardi rekomandon përdorimin e jo më shumë se 7 switch-eve në një degë (jo më shumë se 7 hop-e), pra jo më shumë se 15 në unazë. Nëse tejkalohet kjo vlerë, koha e konvergjencës së rrjetit fillon të rritet.
Detajet e implementimit të ERR.
Të dhëna të përgjithshme
Koha e konvergjencës
Koha e konvergjencĂ«s sĂ« ERR Ă«shtĂ« 15 ms. Me numrin maksimal tĂ« switch-eve nĂ« unazĂ« dhe nĂ« prani tĂ« coupling tĂ« unazave â 18 ms.
Topologjitë e mundshme
ERR nuk lejon bashkimin e lirë të pajisjeve si RSTP. ERR ka topologji të përcaktuara qartë që mund të përdoren:
- Unazë
- Unazë e dubluar
- Coupling deri në tre unaza
Unazë
Kur në ERR të gjithë switch-et bashkohen në një unazë të vetme, në secilin switch duhet të konfigurohen portat që do të marrin pjesë në ndërtimin e unazës.
Unazë e dyfishtë
Switch-et mund të bashkohen në një unazë të dyfishtë, gjë që rrit ndjeshëm besueshmërinë e unazës.
Kufizimet e unazës së dyfishtë:
- Unaza e dyfishtë nuk mund të përdoret për coupling të switch-eve me unaza të tjera. Për këtë duhet të përdoret Ring Coupling.
- Unaza e dyfishtë nuk mund të përdoret si unazë coupling.
Coupling i unazave
Në coupling, në rrjet nuk mund të ketë më shumë se 200 pajisje.
Coupling i unazave nënkupton bashkimin e unazave të tjera në edhe një unazë tjetër.
Nëse një unazë lidhet me unazën coupling përmes një switch-i, atëherë kjo quhet coupling i unazave përmes një switch-i. Nëse me unazën coupling lidhen dy switch-e nga unaza lokale, atëherë kjo do të jetë coupling përmes dy switch-eve.
Në coupling përmes një switch-i, në pajisje përdoren të dy portat. Koha e konvergjencës në këtë rast do të jetë afërsisht 15-17 ms. Në këtë lloj coupling, switch-i i coupling do të jetë pikë e vetme dështimi, pasi nëse humbet ky switch, humbet menjëherë e gjithë unaza. Coupling përmes dy switch-eve e shmang këtë.
ĂshtĂ« e mundur tĂ« bĂ«het coupling i unazave tĂ« dubluara.
Path Control
Funksioni Path Control ju lejon të konfiguroni portat përmes të cilave do të transmetohen të dhënat në regjim normal pune. Nëse kanali dështon dhe rrjeti kalon në topologjinë rezervë, pas rikthimit të kanalit rrjeti do të kthehet sërish në topologjinë e përcaktuar.
Ky funksion ju lejon të kurseni në kabllon rezervë. Për më tepër, topologjia e përdorur do të jetë gjithmonë e njohur për troubleshooting.
Topologjia kryesore kalon në atë rezervë brenda 15 ms. Kalimi mbrapsht pas rikthimit të rrjetit zgjat rreth 30 ms.
Kufizimet:
- Nuk mund të përdoret së bashku me Dual Ring.
- Funksioni duhet të aktivizohet në të gjithë komutatorët e rrjetit.
- Njëri nga komutatorët konfigurohet si master i Path Control.
- Kalimi automatik në topologjinë kryesore pas rikthimit kryhet pas 1 sekonde si parazgjedhje (ky parametër mund të ndryshohet përmes SNMP në intervalin nga 0 s deri në 99 s).
Principi i funksionimit
Parimi i funksionimit të ERR
Si shembull, le tĂ« shqyrtojmĂ« gjashtĂ« komutatorĂ« â 1-6. KomutatorĂ«t janĂ« tĂ« lidhur nĂ« unazĂ«. Ădo komutator pĂ«rdor dy porta pĂ«r t'u lidhur me unazĂ«n dhe ruan statuset e tyre. KomutatorĂ«t ua pĂ«rcjellin njĂ«ri-tjetrit statuset e porteve. Pajisjet i pĂ«rdorin kĂ«to tĂ« dhĂ«na pĂ«r tĂ« vendosur gjendjen fillestare tĂ« porteve.
Portat kanĂ« vetĂ«m dy role â Blocked dhe Forwarding.
Komutatori me adresën MAC më të lartë bllokon një nga portat e tij. Të gjitha portat e tjera në unazë transmetojnë të dhëna.
Nëse porta Blocked ndalon së funksionuari, atëherë porta tjetër me adresën MAC më të lartë bëhet Blocked.
Pas ndezjes, komutatorët fillojnë të dërgojnë Ring Protocol Data Unit (R-PDU). R-PDU transmetohet me multicast. R-PDU është një mesazh shërbimi, njësoj si BPDU në RSTP. R-PDU përmban statuset e porteve të komutatorit dhe adresën e tij MAC.
Algoritmi i veprimit në rast dështimi të lidhjes
Kur lidhja dështon, komutatorët dërgojnë R-PDU për të njoftuar ndryshimin e statusit të porteve.
Algoritmi i veprimit gjatë rikthimit të lidhjes
Kur lidhja e dështuar rikthehet në punë, komutatorët dërgojnë R-PDU për të njoftuar ndryshimin e statusit të porteve.
Komutatori me adresën MAC më të lartë bëhet komutatori i ri rrënjë.
Lidhja e dështuar bëhet rezervë.
Pas rikthimit, njëra nga portat e lidhjes mbetet e bllokuar, ndërsa tjetra kalon në gjendjen forwarding. Porta e bllokuar bëhet ajo me shpejtësinë më të lartë. Nëse shpejtësitë janë të barabarta, e bllokuar do të bëhet porta e komutatorit me adresën MAC më të lartë. Ky parim lejon të bllokohet porta që do të kalojë nga gjendja blocked në gjendjen forwarding me shpejtësinë më të lartë.
Numri maksimal i pajisjeve në rrjet
Numri maksimal i komutatorëve në unazën ERR është 200.
Ndërveprimi i ERR dhe RSTP
RSTP mund të përdoret në kombinim me ERR. Por unaza RSTP dhe unaza ERR duhet të kryqëzohen vetëm përmes një komutatori.
CV
ERR është zgjidhje e shkëlqyer për ndërtimin e topologjive tipike. Për shembull, një unazë ose një unazë e dyfishuar.
Topologji të tilla përdoren shpesh për rezervim në objekte industriale.
Për më tepër, me ndihmën e ERR, topologjia e dytë mund të realizohet me më pak besueshmëri, por me kosto më të ulët. Kjo mund të bëhet me anë të një unaze të dyfishuar.
Por ERR nuk mund të përdoret gjithmonë. Ka edhe skema mjaft të pazakonta. Me një nga klientët tanë testuam topologjinë e mëposhtme.
NĂ« kĂ«tĂ« rast, pĂ«rdorimi i ERR nuk Ă«shtĂ« i mundur. PĂ«r njĂ« skemĂ« tĂ« tillĂ« pĂ«rdorĂ«m RSTP. Klienti kishte njĂ« kĂ«rkesĂ« tĂ« rreptĂ« pĂ«r kohĂ«n e konvergjencĂ«s â mĂ« pak se 3 s. PĂ«r ta arritur kĂ«tĂ«, ishte e nevojshme tĂ« pĂ«rcaktoheshin qartĂ« komutatorĂ«t rrĂ«njĂ« (kryesori dhe rezervĂ«), si edhe kostot e porteve nĂ« mĂ«nyrĂ« manuale.
Si përfundim, ERR fiton dukshëm për sa i përket kohës së konvergjencës, por nuk ofron të njëjtin fleksibilitet që jep RSTP.
Burimi: habr.com
