הסבר על PVST+ על Rapid PVST+ ועל MSTP ועל RSTP

מאמר זה הוא המשך למאמר הסבר על STP

STP- למעשה STP שהוא תקן IEEE 802.1D הוא התקן הראשוני  אך קיימות גרסאות ישנות שלא תומכות בVLAN אך בגרסה היותר חדשה הוא תומך ב VLAN אך כאשר הוא מעביר בנתיב שהוא קבע כפתוח את כל VLAN שיש הוא בעצם יוצר עומס על אותו קו, כאשר נבדוק את שאר הפרוטוקולים נגלה שיש דרכים אחרות להעביר את ה VLAN, הוא אינו דורש הרבה כוח עיבוד וכאשר יש נפילה ברשת לוקח לו יותר זמן לעלות.

PVST+ – הוא התקן חדש יותר התקן של סיסקו והוא דורש יותר משאבים אך גם עלייתו אחרי נפילה או בהתחלה לוקחת יותר זמן (כמו STP בדיוק) אך העלייה היא פר VLAN הוא פיצ'ר יותר מתקדם מ STP הסיבה למעשה שהוא יכול לעביר את המידע לפי הVLAN זאת אומרת שאין פורט חסום, אך פורט חסום לVLAN אחד ופתוח לאחר וכך לא נוצר LOOP, לכל VLAN הוא תומך בפיצ'רים הבאים: Portfast,BPDU Gurd,UplinkFast.

RSTP – הוא תקן 802.1W הוא לא דורש הרבה משאבים אך לא מעט, הוא מהיר יותר בעליה לאחר נפילה או כאשר הסוויצים עולים מחדש גם הוא כמו STP מעביר את כל ה VLAN על אותו חיבור ללא הפרדה ובכך לא מחלק את החיבורים שכן חסומים וכך נותן יותר רוחב פס.

Rapid PVST+ – הוא עולה מהר יותר מהשאר, אך דורש את הכי הרבה משאבים משאר הפרוטוקולים, הוא שילוב של RSTP ו PVST+ עולה יותר מהר + לא חוסם את הפורטים אלא מעביר על פי VLAN כמו PVST +

MSTP – הוא פרוטוקול שבא לפתור את הבעיה עם ה VLAN אבל הוא יוצר "אזורים" לכל VLAN ולא לפי מספר וכך מעביר את אותם VLAN הוא יכול להעביר עד 16 אזורים גם הוא תומך בכל הפיצרים של PVST + וRapid PVST+ הוא מהיר מאוד בעלייה ולא דורש משאבים יותר מידי אך לא מעט מידי

STP כבר הוסבר במאמר אחר בהרחבה, לכן נתחיל בPVST+

PVST+

ניתן לראות Trunk שמעביר את VLAN 10 ואת VLAN 20 על אותו הכבל, ב PVST+ נבחר סוויצ' SW1 כ- Root Bridge לVLAN 20 ואילו סוויצ' SW0 נבחר לVLAN 10 בעצם כאשר Frame מגיע מVLAN מסוים הפורט יבדוק מאיזה VLAN הוא הגיע אם הוא הגיע מVLAN שמותר לו לעבור הוא יעביר אותו ואם לא אז לא.

למעשה הוא ה STP ה Default של רוב הסוויצים של סיסקו.

כך בעצם יכול להיגרם Loop בכל אחד מהVLAN אך בגלל שבצד אחד הוא חוסם ובצד שני מאפשר אבל מחלק את VLANs הוא מאפשר חלוקת עומסים ללא גרימה של Loop

לPVST+ קיימים כמה מצבים לפורט,

Blocking – פורט זה מקבל BPDU אבל לא מעביר מידע ולא מקבל מידע ואינו לומד MAC Address דרך פורט זה

Listening –פורט זה מקבל BPDU אבל לא מעביר מידע ולא מקבל מידע ואינו לומד MAC Address דרך פורט זה, במצב זה הוא מקשיב לBPDU המתקבל על מנת לבדוק את הטופולוגיה

Learning – פורט זה מקבל BPDU אבל לא מעביר מידע ולא מקבל מידע אבל לומד MAC Address דרך פורט זה, הוא לומד דרך פורט זה MAC Address על מנת שיוכל להעביר Frames

Forwarding – פורט זה מקבל BPDU הוא מעביר ומקבל מידע בפורט ולומד MAC Address, הוא פורט שמעביר מידע ללא שום חסימה על מנת שהרשת תתפקד

Disabled – אינו מקבל BPDU ואינו מעביר או מקבל מידע ולא לומד MAC Address חדשים (חסום לחלוטין)

כיצד אפשר להגדיר פורטים עם Trunk למצב של PVST+

נבצע לפי התרשים:

SW1(config)#spaning-tree vlan 20 root primary

SW1(config)#spaning-tree vlan 10 root secondary

secondary הוא הגדרה שאומרת שאם נפל הגישה ל VLAN 10 אז ניגש דרך SW1

SW0(config)#spaning-tree vlan 10 root primary

SW10(config)#spaning-tree vlan 20 root primary

PVST+ כיצד הוא עובד בהשוואה לSTP

הגדרת Bridge Root – פורט זה בוחר לכל VLAN את ה Root Bridge שלו, ואין Root Ports ב Root Bridge כל פורט ב Root Bridge הוא זה שמעביר מידע והוא למעשה Designated Port.

הגדרת Root Ports – על סוויצים שאינם Root Bridge – הוא בוחר את אלו עם ה Cost הטוב ביותר ל Bridge Root

בחירת ה Designated Port – היעד הטוב ביותר ל VLAN Root Bridge ושאינם Root Ports הם למעשה  Designated Port

בחירת הפורטים לחסימה – הפורטים שהוא בוחר לחסימה (שאותם הוא חוסם) נקראים Alternate Ports

Extented System ID 

על ידי תא זה בתוך ה Bridge ID הוא למעשה מכניס את ה VLAN ID זאת אומרת שכמו שלמדתם ב STP הBID בנוי מ Priority Value + MAC Address + Extented System ID

ה Priority הוא 32768 (ברירת מחדל בכל הסוויצים) ואז תוסיפו את ה Extented System ID שהוא הVLAN נאמר VLAN 20 אז הPriority הוא 32788 ואז תוסיפו את ה MAC הסוויצ' עם הMAC הנמוך ביותר ב VLAN 20 יזכה

RSTP

נסתכל על התרשים למטה, אפשר לראות שבסוויצ' SW0 יש חסימה בפורט Fa0/2, בRSTP אין חסימה למעשה פורט זה הוא במצב Alternate ובמצב Discareded.

יש 3 מצבים של פורט ב RSTP והם: Discard – Learn – Forward

למה זה חשוב שהוא יהיה ב Alternate State עצם זה שהוא לא שם אותו במצב Blocking, כאשר חיבור שעובר דרכו מידע ברשת יפול והוא יצטרך לעלות את הפורט החסום ב STP יקח לו זמן כי הפורט חסום ואילו כאן הוא במצב Alternate במצב זה הוא יכול בעניין של מילי-שניות לעלות את הפורט.

RSTP הוא שיפור של STP המקורי והוא שופר על ידי סיסקו הוא בוחר את ה Root Bridge וה Root Ports וכו' באותה הדרך כמו STP, אבל בBPDU הערך Version הוא 2 לעומת 0 בSTP

Link Type

סוגי הרכיבים שמחוברים בכבל יש להם Link Type ולהם 2 סוגים:

Shared – רכיבים שהחיבור ביניהם Half Duplex שהוא Hub אשר מחובר לSwitch

Point-To-Point – עובד ב Full Duplex ומדבר על כל רכיב אחר שאינו HUB שמחובר לסוויצ' ובעצם נמצא במצב מהיר ל Forward State

Edge Ports

הם כל הפורטים שאינם מחוברים לסוויצ' אחר, נאמר מחשב שמחובר לפורט, ראוטר שמחובר לפורט בסוויצ' וכו' הם Edge Ports וכל סוויצ' שמחובר לפורט בסוויצ' אחר הוא Non-Edge Ports, למה צריך את זה?

ברגע שמתחבר לסוויצ' רכיב שאינו סוויצ', ה RSTP מניח אותו אוטומטית במצב Forward State וכך חוסך זמן בעליית הסוויצ' הפקודה היא

Switch1(config)#interface fastEthernet 0/1

Switch1(config-if)#spanning-tree portfast

זאת פקודה לדוגמה שבה הגדרתי את פורט F0/1 שאליו מחובר מחשב (לפי התרשים) כ Port Fast

Rapid PVST+

הוא שילוב של PVST+ ו RSTP והוא מעביר VLAN על גבי "אזור" משלו כמו PVST+ ואילו RSTP לא, למעשה אחרי שהבנתם את RSTP ו PVST+ שלבו את התכונות שלהם ביחד והם למעשה Rapid PVST+

PortFast וה BPDU Gurd

תכונה שלו ושל PVST+ היא ה PortFast וה BPDU Gurd מה מיוחד במצב זה ממצב ה Edge Ports שהסברתי למעלה?

ה Portfast מבצע כמעט אותה פעולה כמו ה Edge Ports, מגדיר את כל הרכיבים שאינם סוויצ' והם מחוברים לסוויצ' (מחשב,שרת,AP וכו') כ Portfast אבל מהו ה BPDU Gurd? למעשה בפורטים זה לא אמור לצאת לכיוון המחשבים השרתים וכו' Frame מסוג BPDU והוא חוסם מ BPDU לעבור בפורטים אלו כי מלכתחילה לא היה אמור הBPDU לעבור לשם כי הוא מיועד לסוויצ'

הפקודה היא :

Switch1(config)#interface fastEthernet 0/1

Switch1(config-if)#spanning-tree portfast

Switch1(config-if)#spanning-tree bpduguard enable

כל הזכויות שמורות לטל בן שושן – Shushan.co.il