اموزش پروتکل STP

آموزش مفهوم پروتکل STP (بخش اول)

STP یک پروتکلی است که by default روی سوییچ های سیسکو فعال است و مخفف Spanning Tree Protocols می باشد . STP یه پروتکل استاندارد است به این معنا که مختص سیسکو نمی باشد . STP از loop جلوگیری می کند . به شکل زیر توجه کنید :

برای ارتباط PC با سرور دو راه وجود دارد که اگر راه شماره 1 قطع شد راه شماره 2 جایگزین آن شود اما وصل کردن کابل شماره 2 در نبود STP به اصلاح Broadcasting storm به وجود می آورد . در واقع وصل کردن کابل شماره 2 باعث به وجود آمدن loop می شود و همچنین ناپایداری جدول mac address table را به وجود می آورد . multiple frame نیز به وجود می آید . STP یکی از پورت های سوییچ شماره 3 را Disable می کند که مشکلات ذکر شده به وجود نیاید . در واقع STP شبکه ما را loop free می کند .
بحث اصلی ما این است که کدام پورت Down می شود . در واقع وقتی کابلی را از client یا هر device دیگری به سوییچ وصل می کنیم چراغ نارنجی رنگ به دلیل این است که STP بررسی کند که آیا loop در شبکه وجود دارد یا خیر . برای آنکه بدانیم چه پورت خاصی توسط STP غیرفعال می شود باید به سه مرحله توجه کنیم :

1-select root bridge (root switch)

2-select root ports

3-select designates port

در مرحله اول سوییچ ریشه یا رییس انتخاب می شود که معیار آن بر اساس BID کمتر است . BID ترکیبی از Priority به علاوه مک آدرس سوییچ می باشد . برای دیدن مک آدرس سوییچ از کامند Switch#show version استفاده می کنیم . priority عددی بین 0 تا 65535 می باشد . by default مقدار priority در سوییچ های سیسکو 32768 است . root port پورتی است که بهترین مسیر تا سوییچ ریشه را دارد . سوییچ ریشه یا root bridge بر اساس BID انتخاب می شود یعنی هر سوییچی که BID کمتری دارد root bridge است .

وقتی کامند Switch#show spanning-tree را در سوییچ وارد کنیم به ما نشان می دهد که سوییچ ریشه کدام است . priority را 32769 نشان می دهد چون به علاوه vlan1 شده است . priority باید مضربی از عدد 4096 باشد . برای تغییر دادن priority از کامند زیر استفاده می کنیم

Switch(config)#spannin-tree vlan VlAN_ID priority PRI

به جای VLAN-ID شماره vlan را قرار می دهیم و به جای PRI شماره priority مورد نظر را قرار می دهیم . اگر در سازمانی PRI را تغییر دهیم یک لحظه اینترنت دچار قطعی می شود چون ساختار STP تغییر می کند . روش بهتر این است که به جای تغییر priority می توانیم با کامند های زیر مشخص کنیم که سوییچ primary و back up کدام یک باشد .

Switch(config)#spanning-tree vlan VLAN-ID root primary
Switch(config)#spanning-tree vlan VLAN-ID root secondery

کامند اول را در سوییچی که می خواهیم ریشه باشد وارد می کنیم و کامند دوم را در سوییچی که می خواهد Back up یا جایگزین سوییچ ریشه باشد وارد می کنیم . اگر در دو سوییچ مقدار priority برابر باشد مک آدرس کمتر ملاک انتخاب root bridge است . در STP سوییچ ها با استفاده از بسته های BPDU از همدیگر باخبر می شوند و این بسته ها را فقط root bridge ارسال می کند و این بسته ها را هر دو ثانیه یک بار ارسال می کند.به شکل زیر توجه کنید :

سوییچ ریشه ، root port ندارد ولی بقیه سوییچ ها root port دارند . سوییچ ها BPDU را در یافت می کنند و یک سری اطلاعات به آن اضافه می کنند و از خود عبور می دهند . در واقع به BPDU معیاری به نام cost اضافه می شود. به شکل و جدول زیر توجه کنید :

Block port به پورتی می گویند که STP آن را به دلیل عدم وجود loop بلاک می کند .
اولین معیار برای انخاب root port ، cost کمتر است . در شکل زیر cost ها باهم برابر است پس سوییچی که BID کمتر دارد بهترین مسیر است . در این سناریو سوییچ شماره 2 به دلیل آنکه BID کمتری دارد پس بهترین مسیر است .

در شکل زیر cost و BID برابر است . پس ملاک PID می باشد . PID ترکیبی از priroty و port number است .

انواع STATE در پورت ها در فرایند STP :
Disable
Listening
Learning
Forward
Block
پورتی که block است فقط BPDU پردازش می کند تا از Topology با خبر باشد . پورتی که در حالت listeninig است هم BPDU پردازش می کند و هم آن را ارسال می کند . پورتی که در حالت learninig است علاوه بر پردازش و ارسال BPDU ، مک آدرس frame هایی که وارد پورت می شود را learn می کند . اگر حالت Forward باشد علاوه بر پردازش و ارسال و learn کردن مک آدرس ، frame را به مقصد می رساند . در واقع وقتی LED نارنجی است پورت در حالت listening و learning است و وقتی سبز می شود در حالت forward قرار می گیرد . مدت زمان listening و learning هر کدام 15 ثانیه و در مجموع 30 ثانیه است .

حال اگر در شکل زیر مسیر شماره 1 قطع شود چند ثانیه طول می کشد تا مسیر شماره 2 وصل شود ؟

وقتی مسیر شماره 1 قطع می شود سوییچ شماره 2 تصور می کند که root bridge است و BPDU ارسال می کند . پورتی که block شده 20 ثانیه صبر می کند که سوییچ شماره 2 متوجه شود که root bridge نیست و اگر این اتفاق رخ نداد برای سوییچ شماره 2 BPDU ارسال می کند که متوجه این قضیه شود و حدودا این فرآیند 50 ثانیه طول می کشد . حال شبکه کارمندی که از PC استفاده می کند با تغییرات توپولوژی قطع و وصل می شود . برای جلوگیری از این اتفاق port fast را روی پورتی که کارمند به آن وصل شده فعال می کنیم با استفاده از کامند زیر:

Switch(config-if)#spanning-tree port fast

حتی پورت های trunk را نیز port fast می کنند با استفاده از کامند زیر :

Switch(config-if)#spanning-tree port fast trunk

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

4 × 4 =