Makakahanap ka ng maraming materyal tungkol sa RSTP protocol sa Internet. Sa artikulong ito, iminumungkahi kong ihambing ang RSTP protocol sa proprietary protocol mula sa β Pinahabang Ring Redundancy.
Mga Detalye ng Pagpapatupad ng RSTP
Pangkalahatang-ideya ng
Oras ng convergence β 1-10 s
Mga posibleng topologies β anumang
Malawakang pinaniniwalaan na pinapayagan lamang ng RSTP ang mga switch na maikonekta sa isang singsing:
Ngunit pinapayagan ka ng RSTP na ikonekta ang mga switch sa anumang paraan na gusto mo. Halimbawa, kayang hawakan ng RSTP ang topology na ito.
Prinsipyo ng operasyon
Binabawasan ng RSTP ang anumang topology sa isang puno. Ang isa sa mga switch ay nagiging sentro ng topology - ang root switch. Ang root switch ay nagdadala ng pinakamaraming data sa pamamagitan ng sarili nito.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng RSTP ay ang mga sumusunod:
- ang kapangyarihan ay ibinibigay sa mga switch;
- napili ang root switch;
- ang natitirang mga switch ay tumutukoy sa pinakamabilis na landas sa root switch;
- ang natitirang mga channel ay hinarangan at naging backup.
Pagpili ng Root Switch
Mga switch na may RSTP exchange BPDU packet. Ang BPDU ay isang service packet na naglalaman ng impormasyon ng RSTP. Ang BPDU ay may dalawang uri:
- Configuration ng BPDU.
- Abiso sa Pagbabago ng Topology.
Configuration BPDU ay ginagamit upang bumuo ng topology. Ang root switch lamang ang nagpapadala nito. Ang configuration ng BPDU ay naglalaman ng:
- ID ng nagpadala (Bridge ID);
- ID ng Root Bridge;
- identifier ng port kung saan ipinadala ang packet na ito (Port ID);
- gastos ng ruta patungo sa switch ng ugat (Gastos sa Root Path).
Anumang switch ay maaaring magpadala ng Topology Change Notification. Ipinapadala ang mga ito kapag nagbago ang topology.
Pagkatapos i-on, itinuturing ng lahat ng switch ang kanilang mga sarili bilang root switch. Nagsisimula silang magpadala ng mga BPDU packet. Sa sandaling makatanggap ang switch ng BPDU na may mas mababang Bridge ID kaysa sa sarili nito, hindi na nito ituturing na root switch ang sarili nito.
Ang Bridge ID ay binubuo ng dalawang halaga - MAC address at Bridge Priority. Hindi namin mababago ang MAC address. Ang Bridge Priority bilang default ay 32768. Kung hindi mo babaguhin ang Bridge Priority, ang switch na may pinakamababang MAC address ay magiging root switch. Ang switch na may pinakamaliit na MAC address ay ang pinakaluma at maaaring hindi ang pinaka-performing. Inirerekomenda na manual mong tukuyin ang root switch ng iyong topology. Upang gawin ito, kailangan mong i-configure ang isang maliit na Bridge Priority (halimbawa, 0) sa root switch. Maaari mo ring tukuyin ang backup na root switch sa pamamagitan ng pagbibigay dito ng mas mataas na Bridge Priority (halimbawa, 4096).
Pagpili ng landas sa root switch
Ang root switch ay nagpapadala ng mga BPDU packet sa lahat ng aktibong port. Ang BPDU ay may field na Gastos sa Landas. Ang Path Cost ay tumutukoy sa halaga ng path. Kung mas mataas ang halaga ng landas, mas matagal bago maipadala ang packet. Kapag dumaan ang isang BPDU sa isang port, may idaragdag na gastos sa field na Gastos sa Path. Ang idinagdag na numero ay tinatawag na Port Cost.
Nagdaragdag ng tiyak na halaga sa Gastos ng Path kapag dumaan ang isang BPDU sa isang port. Ang halaga na nagdaragdag ay tinatawag na port cost at maaaring matukoy nang manu-mano o awtomatiko. Ang Gastos sa Port ay maaaring matukoy nang manu-mano o awtomatiko.
Kapag ang isang non-root switch ay may ilang alternatibong landas patungo sa ugat, pipiliin nito ang pinakamabilis. Inihahambing nito ang Gastos ng Path ng mga path na ito. Ang port kung saan nanggaling ang BPDU na may pinakamababang Path Cost ay nagiging Root Port.
Ang mga gastos ng mga port na awtomatikong itinalaga ay maaaring tingnan sa talahanayan:
Rate ng Port Baud
Gastos sa port
10 Mb/s
+2 000 000
100 Mb/s
200 000
1 Gb / s
20 000
10 Gb / s
2 000
Mga tungkulin at katayuan sa port
Ang mga switch port ay may ilang mga status at port role.
Mga status ng port (para sa STP):
- Hindi pinagana β hindi aktibo.
- Pag-block - nakikinig sa BPDU, ngunit hindi nagpapadala. Hindi nagpapadala ng data.
- Pakikinig β nakikinig at nagpapadala ng BPDU. Hindi nagpapadala ng data.
- Pag-aaral β nakikinig at nagpapadala ng BPDU. Naghahanda para sa paglipat ng data - pinunan ang talahanayan ng MAC address.
- Pagpasa β nagpapasa ng data, nakikinig at nagpapadala ng BPDU.
Ang oras ng convergence ng STP ay 30-50 segundo. Pagkatapos i-on ang switch, dadaan ang lahat ng port sa lahat ng status. Ang port ay nananatili sa bawat katayuan sa loob ng ilang segundo. Ang prinsipyong ito ng pagpapatakbo ay kung bakit ang STP ay may napakatagal na oras ng convergence. Ang RSTP ay may mas kaunting mga port state.
Mga status ng port (para sa RSTP):
- Pagtatapon β hindi aktibo.
- Pagtatapon β nakikinig sa BPDU, ngunit hindi nagpapadala. Hindi nagpapadala ng data.
- Pagtatapon β nakikinig at nagpapadala ng BPDU. Hindi nagpapadala ng data.
- Pag-aaral β nakikinig at nagpapadala ng BPDU. Naghahanda para sa paglipat ng data - pinunan ang talahanayan ng MAC address.
- Pagpasa β nagpapasa ng data, nakikinig at nagpapadala ng BPDU.
- Sa RSTP, ang mga status na Disabled, Blocking at Listening ay pinagsama-sama sa isa β Discarding.
Mga tungkulin sa port:
- Root port β ang port kung saan ipinapadala ang data. Ito ang nagsisilbing pinakamabilis na landas patungo sa root switch.
- Itinalagang port β ang port kung saan ipinapadala ang data. Tinukoy para sa bawat segment ng LAN.
- Alternate port β port kung saan hindi naipapadala ang data. Ito ay isang alternatibong landas sa root switch.
- Backup port β port kung saan hindi inililipat ang data. Isa itong backup na landas para sa isang segment kung saan nakakonekta na ang isang RSTP-enabled na port. Ginagamit ang backup na port kung ang dalawang switch channel ay konektado sa isang segment (read hub).
- Naka-disable na port β Hindi pinagana ang RSTP sa port na ito.
Ang pagpili ng Root Port ay inilarawan sa itaas. Paano napili ang Itinalagang port?
Una sa lahat, tukuyin natin kung ano ang LAN segment. Ang segment ng LAN ay isang collision domain. Para sa isang switch o router, ang bawat port ay bumubuo ng isang hiwalay na domain ng banggaan. Ang segment ng LAN ay isang channel sa pagitan ng mga switch o router. Kung pinag-uusapan natin ang hub, ang hub ay mayroong lahat ng port nito sa parehong domain ng banggaan.
Isang Designated Port lang ang itinalaga sa bawat segment.
Sa kaso ng mga segment kung saan mayroon nang Root Port, malinaw ang lahat. Ang pangalawang port sa segment ay nagiging Designated Port.
Ngunit may nananatiling mga backup na channel, kung saan magkakaroon ng isang Designated Port at isang Alternate Port. Paano sila pipiliin? Ang itinalagang Port ay ang port na may pinakamababang Path Cost sa root switch. Kung pantay ang Mga Gastos sa Path, ang Designated Port ang magiging port na matatagpuan sa switch na may pinakamababang Bridge ID. Kung pantay ang Bridge ID, ang Designated Port ang magiging port na may pinakamababang numero. Ang pangalawang port ay magiging Alternate.
May isang huling punto: kailan itinalaga ang tungkulin sa Pag-backup sa isang port? Tulad ng nakasulat na sa itaas, ang Backup port ay ginagamit lamang kapag ang dalawang switch channel ay konektado sa parehong segment, iyon ay, sa hub. Sa kasong ito, pinipili ang Designated Port gamit ang eksaktong parehong pamantayan:
- Pinakamababang Gastos sa Path sa root switch.
- Pinakamaliit na Bridge ID.
- Pinakamaliit na Port ID.
Pinakamataas na bilang ng mga device sa network
Ang pamantayang IEEE 802.1D ay walang mahigpit na kinakailangan para sa bilang ng mga device sa isang LAN na may RSTP. Ngunit inirerekomenda ng pamantayan ang paggamit ng hindi hihigit sa 7 switch sa isang sangay (hindi hihigit sa 7 hops), i.e. hindi hihigit sa 15 sa isang singsing. Kapag nalampasan ang halagang ito, magsisimulang tumaas ang oras ng convergence ng network.
Mga detalye ng pagpapatupad ng ERR.
Pangkalahatang-ideya ng
Oras ng convergence
Ang oras ng convergence ng ERR ay 15 ms. Sa maximum na bilang ng mga switch sa ring at pagkakaroon ng pagpapares ng singsing β 18 ms.
Mga posibleng topologies
Hindi pinapayagan ng ERR na malayang pagsamahin ang mga device bilang RSTP. Ang ERR ay may malinaw na mga topologies na maaaring gamitin:
- Ang Ring
- Dobleng singsing
- Magpares ng hanggang tatlong singsing
Ang Ring
Kapag pinagsama ng ERR ang lahat ng mga switch sa isang singsing, pagkatapos ay sa bawat switch kinakailangan na i-configure ang mga port na lalahok sa pagbuo ng singsing.
Dobleng singsing
Ang mga switch ay maaaring pagsamahin sa isang double ring, na makabuluhang pinatataas ang pagiging maaasahan ng singsing.
Mga limitasyon ng double ring:
- Ang isang dual ring ay hindi maaaring gamitin upang i-interface ang mga switch sa iba pang mga ring. Upang gawin ito kailangan mong gumamit ng Ring Coupling.
- Ang double ring ay hindi maaaring gamitin para sa isang mating ring.
Pagpares ng mga singsing
Kapag nagpapares, maaaring hindi hihigit sa 200 device sa network.
Ang pagpapares ng mga singsing ay kinabibilangan ng pagsasama-sama ng natitirang mga singsing sa isa pang singsing.
Kung ang singsing ay konektado sa ring ng interface sa pamamagitan ng isang switch, kung gayon ito ay tinatawag pagpapares ng mga singsing sa pamamagitan ng isang switch. Kung ang dalawang switch mula sa lokal na singsing ay konektado sa interface ring, kung gayon ito ay magiging pagpapares sa pamamagitan ng dalawang switch.
Kapag nagpapares sa isang switch sa device, ginagamit ang parehong port. Ang oras ng convergence sa kasong ito ay humigit-kumulang 15-17 ms. Sa ganitong pagpapares, ang pagpapares ng switch ay magiging isang punto ng pagkabigo, dahil Kapag nawala ang switch na ito, ang buong singsing ay nawala nang sabay-sabay. Ang pagpapares sa pamamagitan ng dalawang switch ay maiiwasan ito.
Posibleng itugma ang mga duplicate na singsing.
Kontrol ng Landas
Ang Path Control function ay nagpapahintulot sa iyo na i-configure ang mga port kung saan ang data ay ipapadala sa normal na operasyon. Kung nabigo ang channel at ang network ay itinayong muli sa backup na topology, pagkatapos ay pagkatapos na maibalik ang channel, ang network ay muling itatayo pabalik sa tinukoy na topology.
Binibigyang-daan ka ng feature na ito na makatipid sa backup cable. Bukod dito, palaging malalaman ang topology na ginagamit para sa pag-troubleshoot.
Ang pangunahing topology ay lumipat sa backup na topology sa 15 ms. Ang pagbabalik kapag na-restore ang network ay aabot ng humigit-kumulang 30 ms.
Mga Limitasyon:
- Hindi maaaring gamitin kasabay ng Dual Ring.
- Dapat na pinagana ang feature sa lahat ng switch sa network.
- Ang isa sa mga switch ay naka-configure bilang master ng Path Control.
- Ang awtomatikong paglipat sa pangunahing topology pagkatapos ng pagbawi ay nangyayari pagkatapos ng 1 segundo bilang default (maaaring baguhin ang parameter na ito gamit ang SNMP sa hanay mula 0 s hanggang 99 s).
Prinsipyo ng operasyon
Prinsipyo ng pagpapatakbo ng ERR
Halimbawa, isaalang-alang ang anim na switch - 1-6. Ang mga switch ay pinagsama sa isang singsing. Gumagamit ang bawat switch ng dalawang port para kumonekta sa ring at iimbak ang kanilang mga status. Nagpalipat-lipat ng mga status ng port sa isa't isa. Ginagamit ng mga device ang data na ito para itakda ang paunang estado ng mga port.
Ang mga port ay may dalawang tungkulin lamang - Pinigilan ΠΈ pagpapasa.
Hinaharang ng switch na may pinakamataas na MAC address ang port nito. Ang lahat ng iba pang port sa ring ay nagpapadala ng data.
Kung huminto sa paggana ang isang Naka-block na port, ang susunod na port na may pinakamataas na MAC address ay magiging Naka-block.
Kapag na-boot na, magsisimulang magpadala ang mga switch ng Ring Protocol Data Units (R-PDUs). Ang R-PDU ay ipinadala gamit ang multicast. Ang R-PDU ay isang mensahe ng serbisyo, tulad ng BPDU sa RSTP. Ang R-PDU ay naglalaman ng mga switch port status at MAC address nito.
Algorithm ng mga aksyon sa kaso ng pagkabigo ng channel
Kapag nabigo ang isang link, nagpapadala ang mga switch ng R-PDU upang ipaalam na nagbago ang status ng mga port.
Algorithm ng mga aksyon kapag nire-restore ang isang channel
Kapag nag-online ang isang nabigong link, nagpapadala ang mga switch ng R-PDU upang ipaalam sa mga port ang pagbabago sa status.
Ang switch na may pinakamataas na MAC address ay nagiging bagong root switch.
Ang nabigong channel ay nagiging isang backup.
Pagkatapos ng pagpapanumbalik, ang isa sa mga port ng channel ay nananatiling naka-block, at ang pangalawa ay ililipat sa estado ng pagpapasa. Ang naka-block na port ay nagiging port na may pinakamataas na bilis. Kung ang mga bilis ay pantay, ang switch port na may pinakamataas na MAC address ay ma-block. Ang prinsipyong ito ay nagpapahintulot sa iyo na harangan ang isang port na lilipat mula sa naka-block na estado patungo sa estado ng pagpapasa sa pinakamataas na bilis.
Pinakamataas na bilang ng mga device sa network
Ang maximum na bilang ng mga switch sa isang ERR ring ay 200.
Pakikipag-ugnayan sa pagitan ng ERR at RSTP
Maaaring gamitin ang RSTP kasama ng ERR. Ngunit ang RSTP ring at ang ERR ring ay dapat lamang magsalubong sa isang switch.
Buod
Ang ERR ay mahusay para sa pag-aayos ng mga tipikal na topologies. Halimbawa, isang singsing o isang dobleng singsing.
Ang ganitong mga topologies ay kadalasang ginagamit para sa redundancy sa mga pasilidad na pang-industriya.
Bukod dito, sa tulong ng ERR, ang pangalawang topology ay maaaring ipatupad nang hindi gaanong maaasahan, ngunit mas epektibo sa gastos. Magagawa ito gamit ang isang duplicate na singsing.
Ngunit hindi laging posible na gumamit ng ERR. Mayroong medyo kakaibang mga scheme. Sinubukan namin ang sumusunod na topology sa isa sa aming mga customer.
Sa kasong ito, hindi posibleng mag-apply ang ERR. Para sa scheme na ito ginamit namin ang RSTP. Ang customer ay may mahigpit na kinakailangan para sa oras ng convergence - mas mababa sa 3 s. Upang makamit ang oras na ito, kinakailangan upang malinaw na tukuyin ang mga switch ng ugat (pangunahin at backup), pati na rin ang halaga ng mga port sa manu-manong mode.
Bilang resulta, ang ERR ay may kapansin-pansing kalamangan sa mga tuntunin ng oras ng convergence, ngunit hindi nagbibigay ng kakayahang umangkop na ibinibigay ng RSTP.
Pinagmulan: www.habr.com