Spanning tree protocol

Введение

Протокол STP разрешает физически избыточные топологии в древовидные топологии без петель. Самая большая проблема протокола STP заключается в том, что некоторые отказы оборудования могут вызывать сбой этого протокола. Такой сбой приводит к образованию петель пересылки (или петель STP). Петли STP вызывают серьезные перебои в работе сети.

В данном документе описана функция защиты от петель STP, предназначенная для повышения стабильности сетей уровня 2 (L2). Здесь также описывается функция обнаружения потери BPDU. Функция обнаружения потери BPDU представляет собой средство диагностики, которое создает сообщения системного журнала, если пакеты BPDU не получены в надлежащий срок.

Example 3-11. Configuring and Verifying BPDU Guard on Cisco IOS–Based Catalyst Switches

Switch# configure terminal

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.

Switch(config)# spanning-tree portfast edge bpduguard default

Switch(config)# end

Switch# show spanning-tree summary totals

Root bridge for: none.

PortFast BPDU Guard is enabled

Etherchannel misconfiguration guard is enabled

UplinkFast is disabled

BackboneFast is disabled

Default pathcost method used is short

Name

Blocking Listening Learning Forwarding STP Active

——————— ——— ——— ——— ———- ———

34 VLANs 0

36

36

BPDU Filtering

BPDU filtering supports the ability to prevent Catalyst switches from sending BPDUs on PortFast-enabled interfaces. Ports configured for the PortFast feature typically connect to host devices. Hosts do not participate in STP and hence drop the received BPDUs. As a result, BPDU filtering prevents unnecessary BPDUs from being transmitted to host devices.

When enabled globally, BPDU filtering has these attributes:

•It affects all operational PortFast ports on switches that do not have BPDU filtering configured on the individual ports.

•If BPDUs are seen, the port loses its PortFast status, BPDU filtering is disabled, and the STP sends and receives BPDUs on the port as it would with any other STP port on the switch.

•Upon startup, the port transmits ten BPDUs. If this port receives any BPDUs during that time, PortFast and PortFast BPDU filtering are disabled.

When enabled on an individual port, BPDU filtering has these attributes:

•It ignores all BPDUs received.

•It sends no BPDUs.

Table 3-9 lists all the possible PortFast BPDU filtering combinations.

Per-Port Configuration

Global Configuration

PortFast State

PortFast BPDU Filtering

State

Default

Enable

Enable

Enable

Default

Enable

Disable

Disable

Default

Disable

Not applicable

Disable

Disable

Not applicable

Not applicable

Disable

Enable

Not applicable

Not applicable

Enable

If you enable BPDU Guard on the same interface as BPDU filtering, BPDU Guard has no effect because BPDU filtering takes precedence over BPDU Guard.

To enable PortFast BPDU filtering globally on the switch, use the following command on Cisco IOS–based Catalyst switches:

spanning-tree portfast bpdufilter default

To enable PortFast BPDU filtering on a specific switch port, enter this command: Switch(config-if)# spanning-tree bpdufilter enable

Практика

Скачать актуальную версию документа.самонастроился

  • собственно, порт
  • его роль (Root- корневой порт, Desg- назначенный порт, Altn- дополнительный, Back- резервный)
  • его статус (FWD- работает, BLK- заблокирован, LIS- прослушивание, LRN- обучение)
  • стоимость маршрута до корневого свича
  • Port ID в формате: приоритет порта.номер порта
  • тип соединения
VLAN0003
 Spanning tree enabled protocol ieee
 Root ID    Priority    32771
            Address     0007.ECC4.09E2
            This bridge is the root
            Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec

каких-то

EtherChannel

Новый план коммутацииФайл PT с лабораторнойКонфигурация устройствSTPSTPБезопасность канального уровня Агрегация каналовЖЖeucariot

RSVP-TE

RSVPResource ReSerVation ProtocolPath MessageResvRSVP для Traffic EngineeringRSVP TELabel RequestLabelВо-первыхВо-вторыхLSA — Opaque LSATLV IS NeighborIP ReachabilityВ-третьихConstrained Shortest Path Firstчерез Китай

  • Type 9 — link-local scope
  • Type 10 — area-local scope
  • Type 11 — AS scope

OpaqueTED — Traffic Egineering Database0)1)2)ERO3)4)5)6)Label7)8)Explicit Path

Практика RSVP TE

mpls ipчистого листаmpls traffic-eng tunnels

#show isis database verbose

ip unnumbered Loopback0tunnel destination 6.6.6.6tunnel mode mpls traffic-engtunnel mpls traffic-eng path-option 10 dynamic

R1 отправил Path.Дамп снят на линии R1-R2.Адрес назначенияExplicit Route:->->->->Label RequestпокаResv ниже посылается после того, как пришёл Resv от нижестоящего LSR.Дамп снят на линии R2-R5.Дамп снят на линии R2-R5.Дамп снят на линии R5-R6.LabelRFC 3032RFC 4182ПепельнякаДамп снят на линии R1-R2.

Explicit Path

show mpls traffic-eng tunnelsФайл итоговой конфигурации RSVP-TE

Полезные ссылки

  • Замечательнейший документ для тех, кто в общих чертах представляет, что такое MPLS: MPLS for Dummies.
  • Набор русских переводов RFC, весьма не плох:
  • Отчаянно рекомендую к чтению все публикации Джефа Дойла. Я искренне завидую его способности настолько просто даже на английском языке объяснять сложные вещи.
    • Understanding the Role of FECs in MPLS
    • Understanding MPLS Label Stacking
    • Understanding Signaling in MPLS Networks
    • Understanding MPLS Label Distribution
    • Understanding MPLS Explicit and Implicit Null Labels
    • Understanding MPLS CSPF

JDimaНаташе СамойленкоНиной ДолгополовойМаксим the gluck

MST Override

Sub-menu:

This section is used to select desired path for each VLAN mapping inside a MSTP region.

Property Description
disabled (yes | no; Default: no) Whether entry is disabled.
internal-path-cost (integer: 1..200000000; Default: 10) Path cost for a MST instance’s VLAN mapping, used on VLANs that are facing towards the root bridge to manipulate path selection, lower path cost is preferred.
identifier (integer: 1..31; Default: ) MST instance identifier.
priority (integer: 0..240; Default: 128) The priority a MST instance’s VLAN, used on VLANs that are facing away from the root bridge to manipulate path selection, lower priority is preferred.
interface (name; Default: ) Name of the port on which use configured MST instance’s VLAN mappings and defined path cost and priority.

Election process

The election process in MSTP can be divided into two sections, intra region and inter region. For MSTP to work properly there will always need to be a regional root, that is the root bridge inside a region, and a CIST root, that is the root bridge between regions. A regional root is the root bridge inside a region, regional root bridge will be needed to properly set up load balancing for VLAN groups inside a region. CIST root will be used to configure which ports will be alternate/backups ports (inactive) and which ports will be root ports (active).

Note: Between regions there is no load balancing per VLAN group, root port election process and port blocking between MSTP regions is done the same way as in (R)STP. If CIST has blocked a port that is inside a MSTP region to prevent traffic loops between MSTP regions, then this port can still be active for IST to do load balancing per VLAN group inside a MSTP region.

The following parameters are involved to elect a regional root bridge or root ports inside a MSTP region:

Property Description
priority (integer: 0..65535 decimal format or 0x0000-0xffff hex format; Default: 32768 / 0x8000) /interface bridge msti, MST Instance priority, used to elect a regional root inside a MSTP region.
internal-path-cost (integer: 1..4294967295; Default: 10) /interface bridge port, path cost to the regional root for unknown VLAN IDs (MSTI0), used on a root port inside a MSTP region.
priority (integer: 0..240; Default: 128) /interface bridge port mst-override, MST port priority for a defined MST Instance, used on a bridge port on the regional root bridge.
internal-path-cost (integer: 1..200000000; Default: 10) /interface bridge port mst-override, MST port path cost for a defined MST Instance, used on a non-root bridge port inside a MSTP region.

The following parameters are involved to elect a CIST root bridge or CIST root ports:

Property Description
priority (integer: 0..65535 decimal format or 0x0000-0xffff hex format; Default: 32768 / 0x8000) /interface bridge, CIST bridge priority, used to elect a CIST root bridge.
priority (integer: 0..240; Default: 128) /interface bridge port, CIST port priority, used on a CIST root bridge to elect CIST root ports.
path-cost (integer: 1..4294967295; Default: 10) /interface bridge port, CIST port path cost, used on a CIST non-root bridge port to elect CIST root ports.

Note: The sequence of parameters in which MSTP checks to elect root bridge/ports are the same as in (R)STP, you can read more about it at the section.

Описание

Алгоритм остовного дерева является основой протокола STP (Spanning Tree Protocol), динамически отключающего избыточные связи в сети стандарта Ethernet (для образования древовидной топологии). STP стандартизован IEEE и поддерживается многими моделями управляемых коммутаторов, в частности, включен по умолчанию на всех коммутаторах Cisco.

Суть работы протокола заключается в том, что поддерживающие его коммутаторы сети Ethernet обмениваются друг с другом информацией «о себе». На основании определённых условий (обычно в соответствии с настройками) один из коммутаторов выбирается «корневым» (или «root»), после чего все остальные коммутаторы по алгоритму остовного дерева выбирают для работы порты, «ближайшие» к «корневому» коммутатору (учитывается количество посредников и скорость линий). Все прочие сетевые порты, ведущие к «корневому» коммутатору, блокируются. Таким образом образуется несвязное дерево с корнем в выбранном коммутаторе.

В коммутаторах Cisco с поддержкой VLAN протокол STP по умолчанию выполняется независимо для каждой виртуальной сети.

Кроме STP, в коммутаторах могут применяться другие методики обнаружения и устранения петель — например, сравнением таблиц коммутации (списков MAC-адресов) разных портов, или сравнением контрольных сумм проходящих пакетов (совпадение указывает на одинаковые пакеты, которые появляются из-за петель). По сравнению с описанными методами, случайным образом (или основываясь на каких-то догадках) блокирующими «дублирующие» порты, протокол STP обеспечивает древовидную структуру всего сегмента, при любом количестве резервных линий между произвольными коммутаторами, поддерживающими STP.

Краткое описание ролей портов протокола STP

Для внутренних целей протокол STP каждому порту моста (или коммутатора) назначает роль на основе конфигурации, топологии, относительного положения порта в топологии и других факторов. Роль порта определяет поведение порта с точки зрения протокола STP. В зависимости от назначенной роли порт либо отправляет, либо принимает пакеты BPDU протокола STP и пересылает или блокирует трафик данных. В следующем списке приведено краткое описание каждой роли порта STP.

Назначенный. Для каждого соединения (сегмента) выбирается один назначенный порт. Назначенный порт — это порт, ближайший к корневому мосту. Этот порт отправляет пакеты BPDU по этому соединению (сегменту) и пересылает трафик на корневой мост. В сети с топологией сходимости STP все назначенные порты находятся в состоянии пересылки STP.

Корневой. У моста может быть только один корневой порт. Корневой порт — это порт, ведущий к корневому мосту. В сети с топологией сходимости STP корневой порт находится в состоянии пересылки STP.

Альтернативный. Альтернативные порты ведут к корневому мосту, но не являются корневыми портами. Альтернативные порты поддерживают состояние блокировки STP.

Резервный. Это особый случай, когда два или более портов одного моста (коммутатора) связаны между собой напрямую или через общий носитель. В этом случае один порт является назначенным, а остальные порты блокируются. Такой порт имеет роль резервного.

Обнаружение потери BPDU

Описание функции

Работа протокола STP сильно зависит от своевременного получение пакетов BPDU. При каждом сообщении hello_time message (по умолчанию каждые 2 секунды) корневой мост отправляет пакеты BPDU. Некорневые мосты не создают пакеты BPDU заново для каждого сообщения hello_time, а принимают пакеты BPDU, ретранслированные от корневого моста. Поэтому каждый некорневой мост должен получать пакеты BPDU в каждой VLAN для каждого сообщения hello_time. В некоторых случаях пакеты BPDU теряются или ЦП моста слишком занят, чтобы своевременно ретранслировать пакеты BPDU. Такие или другие проблемы могут вызвать запаздывание пакетов BPDU (если они вообще получаются). Эта проблема может нарушить стабильность топологии STP.

Обнаружение потери BPDU позволяет коммутатору отслеживать запаздывающие пакеты BPDU и уведомлять администратора с помощью сообщений системного журнала. Для каждого порта, для которого когда-либо было зафиксировано запаздывание (или искажение) пакета BPDU, функция обнаружения задержки сообщит о самой последней задержке с указанием ее длительности. Она также указывает максимальную длительность задержки блока BPDU для этого конкретного порта.

Чтобы защитить ЦП моста от перегрузки, сообщение системного журнала создается не при каждой задержке пакета BPDU. Частота создания сообщений ограничивается одним сообщением каждые 60 секунд. Однако если задержка BPDU превышает значение max_age, деленное на 2 (что по умолчанию равно 10 с), сообщение печатается немедленно.

Примечание: Обнаружения потери BPDU — это функция диагностики. При обнаружении задержки пакетов BPDU она отправляет сообщение системного журнала. Функция обнаружения потери BPDU не выполняет никаких других корректирующих действий.

Пример сообщения системного журнала, созданного функцией обнаружения потери BPDU:

Замечания по настройке

Обнаружение потери BPDU настраивается для каждого коммутатора по отдельности. По умолчанию эта функция отключена. Чтобы включить обнаружение потери BPDU, выполните следующую команду:

Чтобы просмотреть сведения об обнаружении задержки пакетов BPDU, воспользуйтесь командой show spantree bpdu-skewing | как показано в следующем примере:

источник

Маршрутизация с использованием масок

Допустим, администратор получил в свое
распоряжение адрес класса В: 129.44.0.0. Он
может организовать сеть с большим числом
узлов, номера которых он может брать из
диапазона 0.0.0.1-0.0.255.254. Требуется, чтобы
сеть была разделена на три отдельных
подсети, при этом трафик в каждой подсети
должен быть локализован. Это позволит
легче диагнос­тировать сеть и проводить
в каждой из подсетей свою политику
безопасности.

В качестве маски было выбра­но значение
255.255.192.0. После наложе­ния маски на
этот адрес число разрядов, интерпретируемых
как номер сети, увеличилось с 16 (стандартная
маска сети класса В) до 18. Это позволяет
сделать из одно­го, централизованно
заданного ему номера сети, четыре:
129.44.0.0; 129.44.64.0; 129.44.128.0; 129.44.192.0.

Замечание. Некоторые программные
и аппаратные маршрутизаторы не
поддерживают номера подсетей, которые
состаят либо только из одних нулей, либо
только из одних единиц. Например, для
некоторых типов оборудо­вания номер
сети 129.44.0.0 с маской 255.255.192.0, использованный
в нашем примере, окажется недопу­стимым,
поскольку в этом случае разряды в поле
номера подсети имеют значение 00.

Рассмотрим, как изменяется работа модуля
IP, когда становится
необходимым учитывать наличие масок.
Во-первых, в каждой записи таблицы
маршрутизации появляется новое поле —
поле маски. Во-вторых, меняется алгоритм
определения маршрута по таблице
маршрутиза­ции. После того какIP-адрес
извлекается из очередного полученногоIP-пакета, необходимо
определить адрес следующего маршрутизатора,
на который надо пере­дать пакет с этим
адресом. МодульIPпоследовательно просматривает все
записи таблицы маршрутизации. С каждой
записью производятся следующие действия.

  • Маска, содержащаяся в данной записи,
    накладывается на IP-адрес
    узла на­значения, извлеченный из
    пакета.

  • Полученное в результате число является
    номером сети назначения обрабатываемого
    пакета. Оно сравнивается с номером
    сети, который помещен в данной записи
    таблицы маршрутизации.

  • Если номера сетей совпадают, то пакет
    передается маршрутизатору, адрес
    кото­рого помещен в соответствующем
    поле данной записи.

Таблица 5.12. Таблица маршрутизатора М2
в сети с масками одинаковой длины

Номер сети

Маска

Адрес следующего маршрутизатора

Адрес порта

Расстояние

129.44.0.0

255.255.192.0

129.44.0.1

129.44.0.1

Подключена

129.44.64.0

255.255.192.0

129.44.64.7

129.44.64.7

Подключена

129.44.128.0

255.255.192.0

129.44.128.5

129.44.128.5

Подключена

129.44.192.0

255.255.192.0

129.44.192.1

129.44.192.1

Подключена

0.0.0.0

0.0.0.0

129.44.192.2

129.44.192.1

Пусть, например, с маршрутизатора Mlна порт 129.44.192.1 маршрутизато­ра М2
поступает пакет с адресом назначения
129.44.78.200. МодульIPначинает
последовательно просматривать все
строки таблицы, до тех пор пока не найдет
совпадения номера сети в адресе назначения
и в строке таблицы. Маска из первой
строки 255.255.192.0 накладывается на адрес
129.44.78.200, в результате чего тип чается
номер сети 129.44.64.0. Полученный номер
129.44.64.0 совпадает с номе­ром сети во
второй строке таблицы, а значит, паке­т
должен быть отправлен на порт маршрутизатора
129.44.64.7 в сеть непосредственно подключенную
к данному маршрутизатору.

Упр. Как маршрутизируется пакет сIP-адресом 129.44.141.15 (10000001
00101100 10001101 00001111).

[править] STP (802.1d)

Изменениями топологии считается изменения ролей DP и RP.

Коммутатор, который обнаружил изменения в топологии отправляет Topology Change Notification (TCN) BPDU корневому коммутатору:

  • Коммутатор, на котором произошли изменения отправляет TCN BPDU через свой корневой порт. Отправка сообщения повторяется каждый hello interval (2 секунды) до тех пор пока получение сообщения не будет подтверждено.
  • Следующий коммутатор, который получил TCN BPDU отправляет назад подтверждение. Подтверждение отправляется в следующем Hello BPDU, которое будет отправлять коммутатор, выставлением флага Topology Change Acknowledgement (TCA).
  • Далее коммутаторы у которых порт работает в роли DP для сегмента, повторяют первые два шага и отправляют TCN через свой корневой порт и ждут подтверждения.

После того как корневой коммутатор получил TCN BPDU, он отправляет несколько следующих Hello с флагом TCA.
Эти сообщения получают все коммутаторы.
При получении сообщения hello с флагом TCA, коммутатор использует короткий таймер (Forward Delay time) для того чтобы обновить записи в таблице коммутации.
Обновления выполняется из-за того, что после изменений в топологии STP в таблице коммутации могут храниться неправильные записи.

Если порт изменяет состояние с Blocking в Forwarding, то он должен пройти через два промежуточных состояния: Listening и Learning.
Переход из Forwarding в Blocking может выполняться сразу.

Роли и состояния портов

Роли портов:

  • Root Port — корневой порт коммутатора
  • Designated Port — назначенный порт сегмента
  • Nondesignated Port — неназначенный порт сегмента
  • Disabled Port — порт который находится в выключенном состоянии.

Состояния портов:

  • Blocking — блокирование
  • Listening — прослушивание
  • Learning — обучение
  • Forwarding — пересылка

BPDU

Bridge Protocol Data Unit (BPDU)

Название поля Размер поля Описание
Protocol Identifier 2 байта
Protocol Version Identifier 1 байт
BPDU Type 1 байт
Flags 1 байт
Root Identifier 8 байт
Root Path Cost 4 байта стоимость пути к корневому устройству. Чем меньше значение, тем выше приоритет
Bridge Identifier 8 байт идентификатор устройства. Чем меньше значение, тем больше приоритет
Port Identifier 2 байта идентификатор порта. Чем меньше значение, тем выше приоритет
Message Age 2 байта Specifies the amount of time elapsed since the Root Bridge (Root Switch) sent the configuration message on which the current configuration message is based.
Max Age 2 байта Indicates when the current configuration message should be deleted.
Hello Time 2 байта Provides the time period between Root Bridge (Root Switch) configuration messages
Forward Delay 2 байта Provides the length of time that bridges should wait before transitioning to a new state after a topology change.

Единицы данных протокола моста

Вышеупомянутые правила описывают один способ определения того, какое связующее дерево будет вычислено алгоритмом, но написанные правила требуют знания всей сети. Мосты должны определить корневой мост и вычислить роли порта (корневой, назначенный или заблокированный) только с той информацией, которая у них есть. Чтобы гарантировать, что каждый мост имеет достаточно информации, мосты используют специальные кадры данных, называемые блоками данных протокола моста ( BPDU ), для обмена информацией об идентификаторах моста и стоимости корневого пути.

Мост посылает кадр BPDU , используя уникальный МАС — адрес самого порта в качестве адреса источника, и адрес назначения STP — адреса многоадресной передачи 01: 80: С2: 00: 00: 00 .

В исходной спецификации STP есть два типа BPDU (расширение Rapid Spanning Tree (RSTP) использует конкретный RSTP BPDU):

  • Конфигурационный BPDU (CBPDU), используемый для вычисления связующего дерева
  • BPDU уведомления об изменении топологии (TCN), используется для объявления изменений в топологии сети.

BPDU обмениваются регулярно (по умолчанию каждые 2 секунды) и позволяют коммутаторам отслеживать сетевые изменения, а также запускать и останавливать пересылку на портах по мере необходимости. Чтобы предотвратить задержку при подключении хостов к коммутатору и во время некоторых изменений топологии, был разработан , который позволяет порту коммутатора быстро переходить в состояние пересылки в таких ситуациях.

Поля блока данных протокола моста

Блоки BPDU IEEE 802.1D и IEEE 802.1aq имеют следующий формат:

 1. Protocol ID:       2 bytes (0x0000 IEEE 802.1D)
 2. Version ID:        1 byte (0x00 Config & TCN / 0x02 RST / 0x03 MST / 0x04 SPT  BPDU) 
 3. BPDU Type:         1 byte (0x00 STP Config BPDU, 0x80 TCN BPDU, 0x02 RST/MST Config BPDU)
 4. Flags:             1 byte
   bits  : usage
       1 : 0 or 1 for Topology Change
       2 : 0 (unused) or 1 for Proposal in RST/MST/SPT BPDU
     3-4 : 00 (unused) or
           01 for Port Role Alternate/Backup in RST/MST/SPT BPDU
           10 for Port Role Root in RST/MST/SPT BPDU
           11 for Port Role Designated in RST/MST/SPT BPDU
       5 : 0 (unused) or 1 for Learning in RST/MST/SPT BPDU
       6 : 0 (unused) or 1 for Forwarding in RST/MST/SPT BPDU
       7 : 0 (unused) or 1 for Agreement in RST/MST/SPT BPDU
       8 : 0 or 1 for Topology Change Acknowledgement
 5. Root ID:           8 bytes (CIST Root ID in MST/SPT BPDU)
   bits  : usage
     1-4 : Root Bridge Priority
    5-16 : Root Bridge System ID Extension
   17-64 : Root Bridge MAC Address
 6. Root Path Cost:    4 bytes (CIST External Path Cost in MST/SPT BPDU)
 7. Bridge ID:         8 bytes (CIST Regional Root ID in MST/SPT BPDU)
   bits  : usage
     1-4 : Bridge Priority 
    5-16 : Bridge System ID Extension
   17-64 : Bridge MAC Address
  8. Port ID:          2 bytes
  9. Message Age:      2 bytes in 1/256 secs
 10. Max Age:          2 bytes in 1/256 secs
 11. Hello Time:       2 bytes in 1/256 secs
 12. Forward Delay:    2 bytes in 1/256 secs
 13. Version 1 Length: 1 byte (0x00 no ver 1 protocol info present. RST, MST, SPT BPDU only)
 14. Version 3 Length: 2 bytes (MST, SPT BPDU only)
 
  

Протокол HART

Это развитие протокола Fieldbus, массово применяемое в промышленности. Подосновой становится токовая петля 4-20 мА, а значит, может использовать витые пары, оставшиеся от морально устаревших протоколов. Поначалу стандарт считался укзоспециализированным связным интерфейсом, но в 1986 году вышел на всеобщее обозрение. Передача по HART идёт полными пакетами, имеющими состав:

  1. Преамбула – 5-20 байт. Служит для синхронизации и определения несущей.
  2. Старт-байт – 1 байт. Указывает номер хозяина шины.
  3. Адрес – от 1 до 5 байт. Присваивается хозяину, слуге и служит специальным признаком пакетного режима.
  4. Расширение – от 0 до 3 байт. Его длина указывается в старт-байте.
  5. Команда – 1 байт. То, что слуга должен исполнить.
  6. Число байтов данных – 1 байт. Размер поля данных в байтах.
  7. Данные – от 0 до 255 байтов. Данные, помогающие расшифровать порядок действий.
  8. Проверочная сумма – 1 байт. Содержит результат логической операции XOR для всех байтов, кроме стартового и заключительного в блоке данных.

Разумеется, пакетная структура характерна для цифровых устройств, нуждается в расшифровке для правильного исполнения команды.

MST Instance

Sub-menu:

This section is used to group multiple VLAN IDs to a single instance to create a different root bridge for each VLAN group inside a MSTP region.

Property Description
bridge (text; Default: ) Bridge to which assign a MST instance.
identifier (integer: 1..31; Default: ) MST instance identifier.
priority (integer: 0..65535 decimal format or 0x0000-0xffff hex format; Default: 32768 / 0x8000) MST instance priority, used to determine the root bridge for a group of VLANs in a MSTP region.
vlan-mapping (integer: 1..4094; Default: ) The list of VLAN IDs to assign to MST instance. This setting accepts VLAN ID range as well as comma separated values. E.g.

Общая информация

Первым сюрпризом становится отсутствие единых стандартов. Доминирующими стали протоколы 4-20 мА, 0-20 мА и 0-60 мА, жёстких правил нет. В токовой петле может передаваться любая информация. Если это двоичный код, единице соответствует наличие тока в размере 20 мА в зависимости от настроек системы, а нулю – отсутствие сигнала либо наличие 4 мА. Если при передаче пакета происходит разрыв линии, это непременно опознаётся через стоп-байт.

Интерфейс применялся с 50-х годов, первоначально единица кодировалась как 60 мА постоянного тока. Следовательно, КПД системы оказывался намного ниже. Петля на 20 мА появилась в 1962 году как сигнал для телетайпов – для дистанционной печати сообщений (соединяла две электрические печатные машинки). С началом 80-х ток попытались уменьшить, не всегда успешно. Решили сделать компромисс:

  1. 4 мА означает «живой» нуль. Чтобы система точно знала, не произошёл ли в сети обрыв.
  2. Единицей остаётся 20 мА.

Основным ограничением служит расстояние передачи информации. На параметр влияет битрейт: на километровых дистанциях допустимая скорость передачи информации составляет 9600 бит/сек. Выше 19,2 кбит/сек линию не используют. В итоге на дальность влияют электрические параметры линии и уровень помех. Токовую петлю предполагалось заменить по задумкам Fieldbus, в действительности в обиход вошёл стандартный сегодня RS-485 (1983 год) – вариант COM-порта. И поныне терминалы по протоколу RS-232 присоединяются при помощи токовой петли, а на приёмной стороне производится нужное преобразование. Иногда по протоколу работают избранные принтеры. Пусть теоретический предел здесь составляет 115 кбис/с, на практике применяется 9600.

Особенность токовой петли – в передатчике не обращают внимание на напряжение. Мощность бывает разной

Главное – выдержать значение тока, 20 мА. Следовательно, чем линия длиннее, тем меньше КПД. Это неукоснительно исполняемое правило. Периодически встречается токовая петля с гальванической развязкой. Для этого используются оптопары и подобные полупроводниковые конструкции.

Как правило, кабель используется экранированный, чтобы избежать параллельных ёмкостных помех, которые не удаётся компенсировать или отследить. Для создания сети неплохо подходит экранированная витая пара. Благодаря тесному переплетению проводов, она избавляет от внешних наводок в виде индуктивных и синфазных помех. Для создания дуплексного канала используют две витые пары, программно интерфейс управляется через методы XON/XOFF. Достойные специализированные приложения обходят затруднение созданием предварительных запросов на передачу и ответов.

Monitoring

Similarly to (R)STP, it is also possible to monitor MSTP status. By monitoring the bridge interface itself it possible to see the current CIST root bridge and the current regional root bridge for MSTI0, it is also possible to see the computed hash of MST Instance identifiers and VLAN mappings, this is useful when making sure that certain bridges are in the same MSTP region. Below you can find an example to monitoring a MSTP bridge:

/interface bridge monitor bridge
                    state: enabled
      current-mac-address: 6C:3B:6B:7B:F0:AA
              root-bridge: no
           root-bridge-id: 0x1000.64:D1:54:24:23:72
  regional-root-bridge-id: 0x4000.6C:3B:6B:7B:F0:AA
           root-path-cost: 10
                root-port: ether4
               port-count: 5
    designated-port-count: 3
        mst-config-digest: 74edbeefdbf82cf63a70cf60e43a56f3

In MSTP it is possible to monitor the MST Instance, this is useful to determine the current regional root bridge for a certain MST Instance and VLAN group, below you can find an example to monitor a MST Instance:

/interface bridge msti monitor 1
                    state: enabled
               identifier: 2
      current-mac-address: 6C:3B:6B:7B:F0:AA
              root-bridge: no
           root-bridge-id: 0.00:00:00:00:00:00
  regional-root-bridge-id: 0x1002.6C:3B:6B:7B:F9:08
           root-path-cost: 0
                root-port: ether2
               port-count: 5
    designated-port-count: 1

It is also possible to monitor a certain MST Override entry, this is useful to determine the port role for a certain MST Instance when configuring root ports and alternate/backup ports in a MSTP region, below you can find an example to monitor a MST Override entry:

/interface bridge port mst-override monitor 1
                      port: ether3
                    status: active
                identifier: 2
                      role: alternate-port
                  learning: no
                forwarding: no
   internal-root-path-cost: 15
         designated-bridge: 0x1002.6C:3B:6B:7B:F9:08
  designated-internal-cost: 0
    designated-port-number: 130

Недостатки и текущая практика

Связующее дерево — это старый протокол с более длительным временем удержания по умолчанию, который управляет сходимостью состояния протокола. Неправильное использование или внедрение может способствовать сбоям в работе сети. Идея блокировки ссылок — это то, что в наши дни клиенты не принимают как подходящее решение для обеспечения высокой доступности. Современные сети могут использовать все подключенные каналы с помощью протоколов, которые запрещают, контролируют или подавляют естественное поведение логических или физических петель топологии.

Такие технологии виртуализации коммутаторов, как HPE IRF, Aruba VSF и Cisco VSS, объединяют несколько коммутаторов в единый логический объект. Группа агрегации каналов с несколькими шасси работает как обычный транк LACP , только распределяется через несколько коммутаторов. И наоборот, технологии разделения разделяют одно физическое шасси на несколько логических объектов.

На краю сети обнаружение петель настроено для предотвращения случайных петель пользователями.

Calculate the Diameter

The diameter is completely dependent on the network design. The diameter is the maximum number of switches that you cross in order to link any two switches in the bridged network (which includes source and destination), if you assume the worst cases. You do not cross the same switch twice when you determine the diameter. In the in the section of this document, you can see that you have a diameter of 5 (path F-E-B-A-C).

Now, look at the in this section. The diagram contains some access switches (switches C, D, and E) that connect to two distribution switches (switches A and B). There is a Layer 3 (L3) boundary between the distribution switches and the core. The bridged domain is stopped at the distribution switches. The STP diameter is 5:

  • C-A-D-B-E

  • D-A-C-B-E

You can see from the diagram that there is no pair of switches that gives a diameter that is greater than 5.

Где применяется токовая петля

  1. Контроль технологических процессов. На производстве токовая петля 4-20 мА считается главным аналоговым интерфейсом. Используется «живой» нуль, когда полное отсутствие сигнала означает обрыв линии. Ток в 4 мА иногда используется как питание для передатчика либо входящий сигнал модулируется датчиком и возвращается в виде информации. Встречаются цепи, где батарея стоит отдельно, тогда модулируется её сигнал. Ни приёмник, ни передатчик не тратят собственную энергию.
  2. Во времена аналоговой телефонии токовая петля оставалась излюбленным интерфейсом для подключения. И сегодня ещё находятся бьющиеся током провода в квартирах. Здесь телефон питается от станции и модулирует сигнал для вызова абонента. Как в случае с датчиком, описанным выше. Эти линии остались в качестве наследия былых времён. К примеру, компания Система Белла применяет питание постоянным током до 125 В.
  3. Токовая петля иногда используется для передачи информации уровнем сигнала. К примеру, 15 мА означает «горим!», 6 мА – «все в порядке», 0 мА — обрыв линии. Любой местечковый производитель устанавливает собственные правила и пользуется протоколом.
  4. В телефонии через токовую петлю может контролироваться базовая станция. Это называется «дистанционный контроль постоянным током». К примеру, Motorola MSF-5000 использует постоянные токи для 4 мА для передачи сервисных сигналов. Пример подобного протокола:
  • Нет тока – вести приём на 1 канале.
  • +6 мА – передавать на 1 канале.
  • -6 мА – принять информацию на 2 канале.
  • -12 мА – передать на 2 канале.

Change the Spanning Tree Protocol Timers

As the section mentions, each BPDU includes the hello, forward delay, and max age STP timers. An IEEE bridge is not concerned about the local configuration of the timers value. The IEEE bridge considers the value of the timers in the BPDU that the bridge receives. Effectively, only a timer that is configured on the root bridge of the STP is important. If you lose the root, the new root starts to impose its local timer value on the entire network. So, even if you do not need to configure the same timer value in the entire network, you must at least configure any timer changes on the root bridge and on the backup root bridge.

If you use a Cisco switch that runs Catalyst OS (CatOS) software, there are some macros that enable you to set up the root and tune the parameters in accordance with the formulas. Issue the set spantree root vlan dia diameter hello hello_time command in order to set the diameter and hello time. Here is an example:

If you have the STP network diameter configured, the configured diameter value is not displayed in either the configuration or in the output of any show command.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий