Detajet e zbatimit të RSTP dhe protokolleve të pronarit të tepricës së unazës së zgjeruar

Në internet mund të gjeni shumë materiale në lidhje me protokollin RSTP. Në këtë artikull, unë propozoj të krahasoni protokollin RSTP me protokollin e pronarit nga Kontakt Phoenix – Teprica e Zgjeruar e Unazës.

Detajet e zbatimit të RSTP

Përmbledhje

Koha e konvergjencës – 1-10 s
Topologjitë e mundshme - çdo

Besohet gjerësisht se RSTP lejon vetëm lidhjen e çelsave në një unazë:

Por RSTP ju lejon të lidhni çelsat në çdo mënyrë që dëshironi. Për shembull, RSTP mund të trajtojë këtë topologji.

Parimi i funksionimit

RSTP redukton çdo topologji në një pemë. Një nga çelsat bëhet qendra e topologjisë - ndërprerësi rrënjë. Ndërprerësi rrënjë mbart shumicën e të dhënave përmes vetvetes.

Parimi i funksionimit të RSTP është si më poshtë:

1. energjia furnizohet me çelsat;
2. zgjidhet çelësi rrënjësor;
3. çelsat e mbetur përcaktojnë rrugën më të shpejtë drejt ndërprerësit rrënjë;
4. kanalet e mbetura bllokohen dhe bëhen rezervë.

Zgjedhja e ndërprerësit rrënjë

Switch me RSTP shkëmbejnë paketat BPDU. Një BPDU është një paketë shërbimi që përmban informacion RSTP. BPDU vjen në dy lloje:

• Konfigurimi BPDU.
• Njoftimi për ndryshimin e topologjisë.

Konfigurimi BPDU përdoret për të ndërtuar topologjinë. Vetëm çelësi rrënjësor e dërgon atë. Konfigurimi BPDU përmban:

• ID-ja e dërguesit (ID-ja e urës);
• Root Bridge ID;
• identifikuesi i portit nga i cili është dërguar kjo paketë (ID-ja e portit);
• kostoja e rrugës deri te çelësi rrënjësor (Kostoja e rrugës së rrënjës).

Çdo ndërprerës mund të dërgojë një njoftim për ndryshimin e topologjisë. Ato dërgohen kur topologjia ndryshon.

Pas ndezjes, të gjithë ndërprerësit e konsiderojnë veten si çelësa rrënjë. Ata fillojnë të transmetojnë pako BPDU. Sapo një ndërprerës merr një BPDU me një Bridge ID më të ulët se ai i tij, ai nuk e konsideron më veten si çelësin rrënjë.

Bridge ID përbëhet nga dy vlera - adresa MAC dhe Prioriteti i Urës. Nuk mund ta ndryshojmë adresën MAC. Prioriteti i urës si parazgjedhje është 32768. Nëse nuk e ndryshoni Prioritetin e urës, çelësi me adresën më të ulët MAC do të bëhet çelësi rrënjësor. Ndërprerësi me adresën më të vogël MAC është më i vjetri dhe mund të mos jetë më performues. Rekomandohet që të përcaktoni manualisht çelësin rrënjë të topologjisë suaj. Për ta bërë këtë, duhet të konfiguroni një Prioritet të vogël Bridge (për shembull, 0) në çelësin rrënjë. Ju gjithashtu mund të përcaktoni një ndërprerës rrënjë rezervë duke i dhënë një Prioritet pak më të lartë Bridge (për shembull, 4096).

Zgjedhja e shtegut për në çelësin rrënjë

Ndërprerësi rrënjë dërgon pako BPDU në të gjitha portet aktive. BPDU ka një fushë të kostos së rrugës. Kostoja e rrugës tregon koston e shtegut. Sa më e lartë të jetë kostoja e shtegut, aq më shumë kohë duhet që paketa të transmetohet. Kur një BPDU kalon përmes një porti, një kosto shtohet në fushën e Kostos së Rrugës. Numri i shtuar quhet Kostoja e Portit.

Shton një vlerë të caktuar në koston e rrugës kur një BPDU kalon përmes një porti. Vlera që shton quhet kosto e portit dhe mund të përcaktohet manualisht ose automatikisht. Kostoja e portit mund të përcaktohet manualisht ose automatikisht.

Kur një ndërprerës jo-root ka disa shtigje alternative drejt rrënjës, ai zgjedh atë më të shpejtë. Ai krahason koston e rrugës së këtyre shtigjeve. Porti nga i cili erdhi BPDU me koston më të ulët të rrugës bëhet Porti Root.

Kostot e porteve që caktohen automatikisht mund të shihen në tabelë:

Norma e Port Baud
Kostoja e portit

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 portit

Portat e ndërrimit kanë disa statuse dhe role portash.

Statuset e portit (për STP):

• Me aftësi të kufizuara - joaktive.
• Bllokimi - dëgjon BPDU, por nuk transmeton. Nuk transmeton të dhëna.
• Dëgjimi – dëgjon dhe transmeton BPDU. Nuk transmeton të dhëna.
• Të mësuarit – dëgjon dhe transmeton BPDU. Përgatitet për transferimin e të dhënave - plotëson tabelën e adresave MAC.
• Përcjellja – përcjell të dhënat, dëgjon dhe transmeton BPDU.

Koha e konvergjencës STP është 30-50 sekonda. Pas ndezjes së çelësit, të gjitha portet kalojnë nëpër të gjitha statuset. Porti qëndron në çdo status për disa sekonda. Ky parim funksionimi është arsyeja pse STP ka një kohë kaq të gjatë konvergjence. RSTP ka më pak gjendje porti.

Statuset e portit (për RSTP):

• Hedhja - joaktive.
• Hedhja - dëgjon BPDU, por nuk transmeton. Nuk transmeton të dhëna.
• Hedhja – dëgjon dhe transmeton BPDU. Nuk transmeton të dhëna.
• Të mësuarit – dëgjon dhe transmeton BPDU. Përgatitet për transferimin e të dhënave - plotëson tabelën e adresave MAC.
• Përcjellja – përcjell të dhënat, dëgjon dhe transmeton BPDU.
• Në RSTP, statuset Disabled, Blocking dhe Listening kombinohen në një - Hedhja.

Rolet e portit:

• Root port - porti përmes të cilit transmetohen të dhënat. Shërben si shtegu më i shpejtë drejt ndërruesit rrënjë.
• Porta e caktuar - porti përmes të cilit transmetohen të dhënat. Përcaktuar për çdo segment LAN.
• Porta alternative - port përmes së cilës të dhënat nuk transmetohen. Është një rrugë alternative për ndërprerësin rrënjë.
• Porta rezervë - porta përmes së cilës të dhënat nuk transmetohen. Është një shteg rezervë për një segment ku një portë e aktivizuar me RSTP është tashmë e lidhur. Porta rezervë përdoret nëse dy kanale komutuese janë të lidhura në një segment (qendër leximi).
• Porta e çaktivizuar – RSTP është çaktivizuar në këtë portë.

Zgjedhja e Root Port është përshkruar më sipër. Si zgjidhet porti i caktuar?

Para së gjithash, le të përcaktojmë se çfarë është një segment LAN. Segmenti LAN është një domen përplasjeje. Për një ndërprerës ose ruter, çdo port formon një domen të veçantë përplasjeje. Segmenti LAN është një kanal midis ndërprerësve ose ruterave. Nëse flasim për shpërndarësin, atëherë shpërndarësi i ka të gjitha portet e tij në të njëjtin domen përplasjeje.

Për segment caktohet vetëm një port i caktuar.

Në rastin e segmenteve ku tashmë ka Root Ports, gjithçka është e qartë. Porti i dytë në segment bëhet Porti i Përcaktuar.

Por mbeten kanale rezervë, ku do të ketë një Port të Përcaktuar dhe një Port Alternativ. Si do të përzgjidhen? Porti i caktuar do të jetë porti me koston më të ulët të rrugës për në ndërprerësin rrënjë. Nëse Kostot e Rrugës janë të barabarta, atëherë Porta e Përcaktuar do të jetë porti që ndodhet në çelësin me ID-në më të ulët të urës. Nëse dhe Bridge ID janë të barabarta, atëherë Porti i Përcaktuar bëhet porti me numrin më të ulët. Porti i dytë do të jetë Alternativ.

Ekziston edhe një pikë e fundit: kur i caktohet roli Backup në një port? Siç është shkruar tashmë më lart, porti Backup përdoret vetëm kur dy kanale ndërprerëse janë të lidhura me të njëjtin segment, domethënë me shpërndarësin. Në këtë rast, Porti i Përcaktuar zgjidhet duke përdorur saktësisht të njëjtat kritere:

• Kostoja më e ulët e rrugës për në ndërprerësin rrënjë.
• ID e urës më të vogël.
• ID-ja më e vogël e portit.

Numri maksimal i pajisjeve në rrjet

Standardi IEEE 802.1D nuk ka kërkesa strikte për numrin e pajisjeve në një LAN me RSTP. Por standardi rekomandon përdorimin e jo më shumë se 7 ndërprerës në një degë (jo më shumë se 7 hops), d.m.th. jo më shumë se 15 në një unazë. Kur kjo vlerë tejkalohet, koha e konvergjencës së rrjetit fillon të rritet.

Detajet e zbatimit të ERR.

Përmbledhje

Koha e konvergjencës

Koha e konvergjencës ERR – 15 ms. Me numrin maksimal të çelsave në unazë dhe praninë e çiftimit të unazave - 18 ms.

Topologjitë e mundshme

ERR nuk lejon që pajisjet të kombinohen lirshëm si RSTP. ERR ka topologji të qarta që mund të përdoren:

• Unaza
• Unazë e kopjuar
• Çiftoni deri në tre unaza

Unaza

Kur ERR kombinon të gjithë çelësat në një unazë, atëherë në secilin çelës është e nevojshme të konfiguroni portat që do të marrin pjesë në ndërtimin e unazës.

Unazë e dyfishtë


Çelësat mund të kombinohen në një unazë të dyfishtë, gjë që rrit ndjeshëm besueshmërinë e unazës.

Kufizimet e unazës së dyfishtë:

• Një unazë e dyfishtë nuk mund të përdoret për të ndërlidhur çelsat me unazat e tjera. Për ta bërë këtë ju duhet të përdorni Ring Coupling.
• Një unazë e dyfishtë nuk mund të përdoret për një unazë çiftëzimi.

Unaza çiftëzimi

Gjatë çiftimit, nuk mund të ketë më shumë se 200 pajisje në rrjet.

Çiftimi i unazave përfshin kombinimin e unazave të mbetura në një unazë tjetër.

Nëse unaza është e lidhur me unazën e ndërfaqes përmes një ndërprerës, atëherë kjo quhet unazat e çiftimit përmes një ndërprerës. Nëse dy çelësa nga unaza lokale janë të lidhura me unazën e ndërfaqes, atëherë kjo do të jetë çiftimi nëpërmjet dy ndërprerësve.

Kur çiftohet përmes një çelësi në pajisje, përdoren të dy portat. Koha e konvergjencës në këtë rast do të jetë afërsisht 15-17 ms. Me një çiftim të tillë, çelësi i çiftimit do të jetë një pikë dështimi, sepse Duke humbur këtë çelës, e gjithë unaza humbet menjëherë. Çiftimi përmes dy çelsave e shmang këtë.

Është e mundur të përputhen unaza të dyfishta.

Kontrolli i Rrugës


Funksioni i Kontrollit të Rrugës ju lejon të konfiguroni portat përmes të cilave do të transmetohen të dhënat në funksionimin normal. Nëse kanali dështon dhe rrjeti rindërtohet në topologjinë rezervë, atëherë pasi kanali të rikthehet, rrjeti do të rindërtohet përsëri në topologjinë e specifikuar.

Kjo veçori ju lejon të kurseni në kabllon rezervë. Për më tepër, topologjia e përdorur për zgjidhjen e problemeve do të jetë gjithmonë e njohur.

Topologjia kryesore kalon në topologjinë rezervë në 15 ms. Rikthimi kur rrjeti të restaurohet do të zgjasë rreth 30 ms.

kufizimet:

• Nuk mund të përdoret në lidhje me Unazën e Dyfishtë.
• Funksioni duhet të aktivizohet në të gjithë çelësat në rrjet.
• Një nga çelësat është konfiguruar si një master i Kontrollit të Rrugës.
• Kalimi automatik në topologjinë kryesore pas rikuperimit ndodh pas 1 sekonde si parazgjedhje (ky parametër mund të ndryshohet duke përdorur SNMP në intervalin nga 0 s në 99 s).

Parimi i funksionimit

Parimi i funksionimit të ERR

Për shembull, merrni parasysh gjashtë ndërprerës - 1-6. Çelësat kombinohen në një unazë. Çdo ndërprerës përdor dy porte për t'u lidhur me unazën dhe ruan statuset e tyre. Ndryshon statuset e portit përpara me njëri-tjetrin. Pajisjet përdorin këto të dhëna për të vendosur gjendjen fillestare të porteve.

Portet kanë vetëm dy role - I bllokuar и Forwarding.

Ndërprerësi me adresën më të lartë MAC bllokon portin e tij. Të gjitha portat e tjera në unazë po transmetojnë të dhëna.

Nëse një port i bllokuar ndalon së punuari, atëherë porti tjetër me adresën më të lartë MAC bëhet i bllokuar.

Pasi të jetë nisur, çelësat fillojnë të dërgojnë Njësitë e të Dhënave të Protokollit të Unazës (R-PDU). R-PDU transmetohet duke përdorur multicast. R-PDU është një mesazh shërbimi, ashtu si BPDU në RSTP. R-PDU përmban statuset e portës së ndërrimit dhe adresën e tij MAC.

Algoritmi i veprimeve në rast të dështimit të kanalit
Kur një lidhje dështon, çelësat dërgojnë R-PDU për të njoftuar se statusi i porteve ka ndryshuar.

Algoritmi i veprimeve kur rivendosni një kanal
Kur një lidhje e dështuar vjen në linjë, çelësat dërgojnë R-PDU për të njoftuar portat për një ndryshim në status.

Ndërprerësi me adresën më të lartë MAC bëhet çelësi i ri rrënjë.

Kanali i dështuar bëhet rezervë.

Pas restaurimit, një nga portat e kanalit mbetet e bllokuar dhe e dyta transferohet në gjendjen e përcjelljes. Porti i bllokuar bëhet porti me shpejtësinë më të lartë. Nëse shpejtësitë janë të barabarta, atëherë porta e ndërprerës me adresën më të lartë MAC do të bllokohet. Ky parim ju lejon të bllokoni një port që do të lëvizë nga gjendja e bllokuar në gjendjen e përcjelljes me shpejtësi maksimale.

Numri maksimal i pajisjeve në rrjet

Numri maksimal i çelsave në një unazë ERR është 200.

Ndërveprimi midis ERR dhe RSTP

RSTP mund të përdoret në kombinim me ERR. Por unaza RSTP dhe unaza ERR duhet të kryqëzohen vetëm përmes një ndërprerës.

Përmbledhje

ERR është i shkëlqyeshëm për organizimin e topologjive tipike. Për shembull, një unazë ose një unazë e dyfishuar.

Topologji të tilla shpesh përdoren për tepricë në objektet industriale.

Për më tepër, me ndihmën e ERR, topologjia e dytë mund të zbatohet në mënyrë më pak të besueshme, por me kosto më efektive. Kjo mund të bëhet duke përdorur një unazë të kopjuar.

Por nuk është gjithmonë e mundur të përdoret ERR. Ka skema mjaft ekzotike. Ne testuam topologjinë e mëposhtme me një nga klientët tanë.

Në këtë rast, ERR nuk është e mundur të aplikohet. Për këtë skemë kemi përdorur RSTP. Klienti kishte një kërkesë strikte për kohën e konvergjencës - më pak se 3 s. Për të arritur këtë kohë, ishte e nevojshme të përcaktoheshin qartë çelsat rrënjë (primare dhe rezervë), si dhe kostoja e porteve në modalitetin manual.

Si rezultat, ERR ka një avantazh të dukshëm për sa i përket kohës së konvergjencës, por nuk ofron fleksibilitetin që ofron RSTP.

Burimi: www.habr.com