Коммутация LAN : Протокол STP

Общие сведения о протоколе быстрого связующего дерева (802.1w)

23 марта 2008 - Перевод, выполненный профессиональным переводчиком
Другие версии: PDF-версия:pdf | Машинный перевод (28 июля 2013) | Английский (24 октября 2006) | Отзыв

Содержание

Общие сведения
Поддержка RSTP в коммутаторах Catalyst
Новые состояния и функции портов
      Состояния портов
      Роли портов
Новый формат BPDU
Обработка нового BPDU
      BPDU отправляются с интервалом, равным времени отправки приветствия
      Более быстрое устаревание информации
      Прием подчиненных BPDU
Быстрый переход в состояние пересылки
      Граничные порты
      Тип соединения
      Сходимость с 802.1D
      Сходимость с 802.1w
      Последовательность предложение-соглашение
      UplinkFast
Новые механизмы изменения топологии
      Обнаружение изменений топологии
      Распространение изменений топологии
Совместимость с 802.1D
Заключение
Связанные обсуждения сообщества поддержки Cisco
Дополнительные сведения

Общие сведения

Стандарт 802.1D для протокола связующего дерева (STP) был разработан в период, когда допустимым считалось восстановление соединения за время порядка минуты. После внедрения в среде локальных сетей коммутации уровня 3 мостовые соединения конкурируют с решениями с использованием маршрутизации, где такие протоколы, как протокол открытия кратчайшего маршрута первым (OSPF) и расширенный внутренний протокол маршрутизации шлюза (EIGRP), способны обеспечить запасной маршрут за меньшее время.

Для уменьшения времени сходимости мостовой сети исходная спецификация 802.1D была дополнена функциями Cisco Uplink Fast, Backbone Fast и Port Fast. Недостатком является то, что эти механизмы являются запатентованными и им требуется дополнительная настройка.

Протокол быстрого связующего дерева (RSTP; IEEE 802.1w) можно рассматривать скорее как развитие стандарта 802.1D, а не как революционное его изменение. В основном терминология 802.1D остается той же. Большинство параметров остались неизменными, поэтому пользователи, знакомые с 802.1D, смогут быстро настроить новый протокол. В большинстве случаев производительность RSTP выше, чем у ненастроенных расширений, принадлежащих Cisco. 802.1w может функционировать для отдельных портов как 802.1D для взаимодействия с устаревшими мостами. При этом теряются преимущества, которыми обладает новый протокол.

Новая версия стандарта 802.1D, IEEE 802.1D-2004, включает стандарты IEEE 802.1t-2001 и IEEE 802.1w.

В данном документе описано то, что было добавлено к протоколу RSTP в сравнении с предыдущим стандартом 802.1D.

Поддержка RSTP в коммутаторах Catalyst

В таблице показано, какие коммутаторы Catalyst поддерживают и какие не поддерживают RSTP, а также указана минимальная версия ПО, необходимая для этой поддержки.

Платформа Catalyst

MST c RSTP

RPVST+ (также называемый PVRST+)

Catalyst 2900 XL / 3500 XL

Недоступно.

Недоступно.

Catalyst 2940

12.1(20)EA2

12.1(20)EA2

Catalyst 2950/2955/3550

12.1(9)EA1

12.1(13)EA1

Catalyst 2970/3750

12.1(14)EA1

12.1(14)EA1

Catalyst 3560

12.1(19)EA1

12.1(19)EA1

Catalyst 3750 Metro

12.1(14)AX

12.1(14)AX

Catalyst 2948G-L3/4908G-L3

Недоступно.

Недоступно.

Catalyst 4000/2948G/2980G (CatOS)

7.1

7.5

Catalyst 4000/4500 (IOS)

12.1(12c)EW

12.1(19)EW

Catalyst 5000/5500

Недоступно.

Недоступно.

Catalyst 6000/6500

7.1

7.5

Catalyst 6000/6500 (IOS)

12.1(11b)EX, 12.1(13)E, 12.2(14)SX

12.1(13)E

Catalyst 8500

Недоступно.

Недоступно.

Новые состояния и роли портов

Протоколом 802.1D определяется четыре различных состояния портов:

  • прослушивание;

  • обучение;

  • блокирование;

  • пересылка.

Для получения дополнительных сведений см. таблицу в разделе Состояния портов в данном документе.

Состояние порта является смешанным независимо от того, блокирует он трафик или пересылает, и независимо от роли, которую он выполняет в активной топологии (корневой порт, назначенный порт и т.д.). Например, с точки зрения выполняемых операций нет разницы между портом в блокирующем состоянии и портом в состоянии прослушивания. Оба порта сбрасывают кадры и не запоминают MAC-адреса. Подлинное различие заключается в роли, которую связующее дерево назначает порту. Можно предположить, что прослушивающий порт является либо назначенным, либо корневым и перейдет в состояние пересылки. К сожалению, как только он перейдет в состояние пересылки, из состояния порта нельзя будет понять, является порт корневым или назначенным. Это показывает несостоятельность такой терминологии состояний. Чтобы решить эту проблему, в RSTP роли и состояния портов отделены друг от друга.

Состояния портов

В протоколе RSTP есть только три состояния порта, соответствующих трем возможным рабочим состояниям. Состояния 802.1D "отключен", "блокирование" и "прослушивание" были объединены в одно состояние 802.1w "сбрасывание".

Состояние порта STP (802.1D)

Состояние порта RSTP (802.1w)

Порт включен в активную топологию?

Порт заучивает MAC-адреса?

Отключен

Сбрасывание

Нет

Нет

Блокирование

Сбрасывание

Нет

Нет

Прослушивание

Сбрасывание

Да

Нет

Обучение

Обучение

Да

Да

Пересылка

Пересылка

Да

Да

Роли портов

Теперь роль, назначенная определенному порту, является изменяемой. Роли корневого и назначенного порта остались, а роль блокирующего порта разделена на роли резервного и дополнительного портов. Алгоритм связующего дерева (STA) определяет роль порта в сети на основе блоков данных протокола моста (BPDU). Чтобы было проще, следует запомнить одну вещь - всегда можно сравнить любые два BPDU и решить, какой из них полезнее. Это основано на значении, хранящемся в BPDU и в некоторых случаях на порте, на который они были приняты. С учетом этого в данном разделе рассматриваются практические подходы к ролям портов.

Роли корневых портов

  • Порт, принимающий оптимальный блок BPDU по мостовому соединению, называется корневым. Этот порт является ближайшим к корневому мосту с позиции стоимости пути. Во всей сети с мостовыми подключениями STA выбирает один корневой мост (на каждую VLAN). Корневой мост передает самые оптимальные BPDU по сравнению с остальными мостами. Корневой мост – это единственный мост в сети, у которого нет корневых портов. Все другие мосты получают BPDU хотя бы на один порт.

146-b.gif

Роль назначенного порта

  • Порт является назначенным, если он может передавать оптимальные BPDU в сегмент, к которому он подключен. Мосты 802.1D создают домен с мостовым соединением путем связывания различных сегментов (например, сегментов Ethernet). В указанном сегменте может быть только один путь к корневому мосту. При наличии двух мостов в сети возникает мостовая петля. Все мосты, связанные с указанным сегментом, прослушивают BPDU друг друга и согласуют мост, отправляющий лучшие BPDU, который становится назначенным мостом для этого сегмента. Соответствующий порт данного моста является назначенным.

146-c.gif

Дополнительные и резервные роли портов

  • Эти две роли порта соответствуют состоянию блокирования стандарта 802.1D. Заблокированный порт определяется как порт, не являющийся выделенным или корневым. Заблокированный порт получает более полезные блоки данных BPDU, чем те, которые он посылал бы в свой сегмент. Следует помнить, что для сохранения блокирования порт должен получать BPDU. Эти две роли портов введены в RSTP со следующей целью:

  • Дополнительный порт получает более полезные BPDU от другого моста и порт остается заблокированным. Это показано на следующей схеме:

146-d.gif

  • Резервный порт получает более полезные BPDU от этого же моста и порт остается заблокированным. Это показано на следующей схеме:

146-e.gif

Это различие уже подразумевалось в рамках стандарта 802.1D. Это является важным в работе функции UplinkFast Cisco. Обоснование этого заключается в том, что дополнительный порт предоставляет дополнительный путь к корневому мосту и, таким образом, может заменить корневой порт в случае его сбоя. Естественно, резервный порт обеспечивает резервное подключение к тому же сегменту и не может гарантировать резервирование подключения к корневому мосту. Поэтому он исключен из группы восходящих портов.

В результате RSTP рассчитывает конечную топологию для связующего дерева с помощью критериев, аналогичных 802.1D. В способе использования различных приоритетов мостов и портов не произошло абсолютно никаких изменений. В реализации Cisco для сбрасывающего состояния используется термин "блокирование". В версиях CatOS, начиная с 7.1, отображаются состояния прослушивания и обучения. Это дает даже больше информации о порте, чем требуется стандартом IEEE. Однако новое свойство заключается в том, что теперь между ролью, определяемой протоколом для порта, и его текущим состоянием существует различие. Например, порт может быть назначенным и заблокированным одновременно, и теперь такая ситуация является допустимой. Поскольку такая ситуация наблюдается очень небольшой отрезок времени, это просто значит, что порт находится в состоянии перехода к состоянию назначенного пересылающего порта.

Новый формат BPDU

В случае RSTP в формат BPDU были внесены некоторые изменения. В 802.1D определено только два флага, изменение топологии (TC) и подтверждение TC (TCA). Теперь RSTP использует все остальные шесть битов байта флага в следующих целях:

  • Кодирование роли и состояния порта, который является источником BPDU;

  • Обработка механизма предложения и согласования.

146-f.gif

Другое важное изменение заключается в том, что RSTP BPDU теперь имеет тип 2 и версию 2. Это приводит к тому, что устаревшие мосты должны сбрасывать эти новые BPDU. Это свойство упрощает мосту 802.1w задачу определения устаревших мостов, подключенных к нему.

Обработка нового BPDU

BPDU отправляются с интервалом, равным времени отправки приветствия

BPDU отправляются с интервалом, равным времени отправки приветствия, а не просто ретранслируются. Согласно стандарту 802.1D, некорневой мост формирует BPDU только в случае их приема через корневой порт. Фактически мост больше ретранслирует BPDU, чем действительно генерирует их. Однако в 802.1w это не всегда так. Теперь мост отправляет BPDU с текущей информацией каждые <hello-time> секунд (2 по умолчанию) даже если он не получил их от корневого моста.

Более быстрое устаревание информации

Если на данный порт приветствия не поступают три раза подряд, информация протокола может немедленно считаться устаревшей (или по истечении времени max_age). Из-за ранее упомянутых изменений протокола теперь BPDU используются как механизм проверки активности соединения между мостами. При утере трех пакетов BPDU подряд мост считает, что он утратил связь со своим прямым ближайшим корневым или назначенным мостом. Быстрое устаревание данных позволяет быстро обнаруживать ошибки. Если мост не принимает BPDU от соседнего моста, можно с уверенностью говорить, что соединение с этим соседним мостом потеряно. Это одно из отличий от протокола 802.1D, в котором проблема могла крыться в любом месте пути к корневому мосту.

Примечание. Сбои физического соединения обнаруживаются намного быстрее.

Прием подчиненных BPDU

Этот принцип является частью ядра механизма BackboneFast. Комиссия IEEE 802.1w приняла решение использовать схожий механизм в RSTP. Когда мост получает подчиненную информацию от назначенного или корневого моста, он сразу принимает ее, заменяя информацию, полученную ранее.

146-g.gif

Поскольку мост C до сих пор знает, что корневой мост доступен и находится в рабочем состоянии, он немедленно передает мосту B блок BPDU, которое содержит информацию о корневом мосте. Мост B в результате прекращает посылать свои собственные BPDU и принимает порт, ведущий к мосту C, в качестве нового корневого порта.

Быстрый переход в состояние пересылки

Быстрый переход - наиболее важная функция из числа новых возможностей 802.1w. Раньше алгоритм STA пассивно ждал завершения схождения сети, прежде чем перевести порт в состояние пересылки. Достижение более быстрой сходимости провоцировало настройку умеренных по умолчанию параметров (таймеры задержки пересылки и max_age) и часто ставило под угрозу стабильность сети. Новый быстрый STP позволяет подтвердить, что порт может безопасно переходить в состояние пересылки независимо от любых настроек таймеров. Теперь между мостами с поддержкой RSTP имеется рабочий механизм обратной связи. Чтобы достичь быстрого схождения на порту, протокол основывается на двух новых переменных: граничные порты и тип соединения.

Граничные порты

Понятие граничного порта уже хорошо известно пользователям протокола связующего дерева Cisco, поскольку оно в целом соответствует функции PortFast. Все порты, непосредственно подключенные к конечным станциям, не могут образовывать петли в сети. Поэтому граничный порт непосредственно переходит в состояние пересылки, минуя состояния прослушивания и обучения. Ни граничные порты, ни порты с включенным режимом PortFast не вносят изменений в топологию при переключении соединения. В отличие от порта с включенной функцией PortFast, граничный порт, получающий BPDU, тут же теряет свой статус граничного порта и становится обычным портом связующего дерева. На данном этапе для состояния граничного порта есть настроенное пользователем значение и рабочее значение. Реализация Cisco обеспечивает, чтобы для конфигурации граничного порта использовалось ключевое слово PortFast. Это упрощает переход на RSTP.

Тип соединения

Протокол RSTP может выполнять быстрый переход к состоянию пересылки только на граничных портах и в соединениях типа "точка-точка". Тип соединения автоматически определяется дуплексным режимом порта. Порт, работающий в полнодуплексном режиме, считается портом с типом соединения "точка-точка", тогда как порт, работающий в полудуплексном режиме, по умолчанию считается портом общего пользования. Эти автоматические параметры типа соединения можно переопределить, указав явные настройки. На сегодняшний день в коммутируемых соединениях большинство соединений работает в полнодуплексном режиме, и рассматриваются RSTP в качестве соединений типа "точка-точка". Это делает их кандидатами на быстрый переход в состояние пересылки.

Сходимость с 802.1D

На следующей схеме изображено, как выполняется добавление нового канала к сети с мостовыми подключениями по стандарту 802.1D:

146-h.gif

В этом сценарии недавно было добавлено соединение между корневым мостом и мостом А. Предположим, что между мостом А и корневым мостом (через C - D на схеме) уже имеется непрямое подключение. STA заблокирует порт, чтобы отключить мостовую петлю. Сначала, поскольку они только начинают работать, оба порта на канале между корневым мостом и мостом A переводятся в состояние прослушивания. Теперь мост A может непосредственно видеть корневой мост. Он немедленно передает BPDU корневого моста на назначенный порт по направлению к оконечным устройствам дерева. Как только мосты B и C получают эти новые приоритетные сведения от моста А, они немедленно передают их к оконечным устройствам. Через несколько секунд мост D получает BPDU от корневого моста и немедленно блокирует порт P1.

146-i.gif

Связующее дерево является крайне эффективным с той точки зрения, что оно быстро вычисляет новую топологию сети. Теперь единственная проблема в том, что должно пройти время, двукратное времени задержки пересылки, прежде чем соединение между корневым мостом и мостом A в конце концов перейдет в состояние пересылки. Это означает 30-секундное нарушение передачи трафика (все сегменты сети - A, B и C - изолированы), поскольку у алгоритма 8021.D нет механизма обратной связи для явного объявления того, что сеть выполнила схождение за несколько секунд.

Сходимость с 802.1w

Теперь видно, как RSTP работает в подобных ситуациях. Следует помнить, что окончательная топология точно такая же, как и та, что была рассчитана в 802.1D (то есть один заблокированный порт в том же месте, что и ранее). Изменились лишь шаги, необходимые для достижения этой топологии

Оба порта в соединении (физическом канале) между A и корневым мостом сразу же после включения переводятся в назначенное состояние с блокированием. Таким образом, все работает так же, как и в среде с использованием лишь 802.1D. Однако на данном этапе между коммутатором A и корневым мостом выполняется согласование. После того, как A получает BPDU корневого моста, он блокирует неграничные назначенные порты. Эта операция называется синхронизацией. После ее выполнения мост А явно разрешает корневому мосту перевести его порт в состояние пересылки. На схеме показан результат этого процесса в сети. Соединение между коммутатором A и корневым мостом заблокировано, и оба моста обмениваются BPDU.

146-j.gif

После того как коммутатор A блокирует назначенные неграничные порты, соединение между этим коммутатором и корневым мостом переходит в состояние пересылки, что приводит к следующей ситуации:

146-k.gif

В этих условиях петли быть не может. Вместо блокирования выше коммутатора А сеть теперь блокируется ниже коммутатора А. Однако потенциальная мостовая петля отсекается в другом месте. Этот разрыв смещается вниз по дереву вместе с новыми BPDU, отправляемыми корневым мостом через маршрутизатор A. На этом этапе вновь заблокированные порты на коммутаторе A также будут согласовывать быстрый переход в состояние пересылки со своими соседними портами на коммутаторе B и коммутаторе C, оба из которых запускают операцию синхронизации. Кроме корневого порта в направлении А у коммутатора В есть только граничные назначенные порты. Поэтому у него нет портов для блокирования, чтобы разрешить коммутатору А перейти в состояние пересылки. Аналогично коммутатор C должен заблокировать только назначенный порт в направлении коммутатора D. Теперь достигнуто состояние, показанное на следующей схеме:

146-l.gif

Следует помнить, что конечная топология является точно такой же, как для примера 802.1D, что означает, что порт P1 на D оказывается заблокированным. Это означает, что конечная топология сети достигнута за время, необходимое для прохождения новыми BPDU пути вниз по дереву. Таймеры не участвовали в данном быстром схождении. Единственный новый механизм, введенный RSTP, это подтверждение, которое коммутатор может послать на свой новый корневой порт, чтобы разрешить немедленный переход в состояние пересылки, минуя состояния прослушивания и обучения, длительность которых составляет двукратную задержку пересылки. Чтобы эффективно использовать быстрое схождение, администратор должен помнить следующее:

  • Это согласование между мостами возможно только когда мосты подключены соединением типа "точка-точка" (то есть полнодуплексным соединением, за исключением случаев явной настройки порта);

  • Граничные порты теперь играют даже более важную роль, чем включение PortFast на портах в 802.1D. Например, если администратор сети неправильно настроит граничные порты на B, на их подключение будет влиять добавление соединения между A и корневым узлом.

Последовательность предложение-соглашение

Когда STA выбирает порт в качестве назначенного, 802.1D все равно ожидает в течение двукратной <задержки пересылки> секунд (по умолчанию 2x15) перед его переходом в состояние пересылки. В RSTP это условие соответствует порту в роли назначенного порта, но в состоянии блокировки. На схемах приведено пошаговое объяснение достижения быстрого перехода. Предположим, что между корневым мостом и коммутатором А создано новое соединение. Оба порта этого соединения находятся в состоянии блокирования до получения BPDU друг от друга.

146-m.gif

Когда назначенный порт находится в состоянии сбрасывания или обучения (и только в этом случае), он устанавливает в рассылаемых BPDU бит предложения. Это происходит для порта p0 корневого моста, как показано на шаге предыдущей схемы. Так как Коммутатор A получает приоритетные сведения, он сразу же узнает, что p1 будет новым корневым портом. Коммутатор A затем запускает синхронизацию, чтобы удостоверится, что все порты синхронизированы с новой информацией. Порт находится в синхронизированном состоянии, если он удовлетворяет одному из следующих критериев:

  • Порт находится в состоянии блокирования, что в стабильной топологии означает сбрасывание;

  • Порт является граничным портом.

Чтобы продемонстрировать действие механизма синхронизации на различные типы портов, предположим, что в коммутаторе А есть дополнительный порт p2, назначенный пересылающий порт p3 и граничный порт p4. Обратите внимание, что p2 и p4 уже удовлетворяют одному из условий. Чтобы находиться в режиме синхронизации (шаг 2 предыдущей схемы), коммутатору А необходимо заблокировать порт р3, переведя его в состояние сбрасывания. Теперь, когда все его порты синхронизированы, коммутатор A может разблокировать свой вновь выбранный корневой порт p1 и ответить корневому мосту, отправив сообщение соглашения. (См. шаг 3). Это сообщение – копия предложения BPDU, в котором вместо бита предложения установлен бит соглашения. Благодаря этому порт p0 точно знает, какому предложению соответствует соглашение, которое он получает.

146-n.gif

После получения такого соглашения порт p0 может немедленно перейти в состояние пересылки. Это шаг 4 на предыдущем рисунке. Помните, что после синхронизации порт p3 остается в назначенном сбрасывающем состоянии. На шаге 4 этот порт находится в точно такой же ситуации, как и порт p0 на шаге 1. Затем он начинает делать предложения соседу, пытаясь быстро перейти в состояние пересылки.

  • Механизм соглашений на предложения является очень быстрым, поскольку не зависит от таймеров. Эта волна квитирований быстро распространяется до границ сети и помогает быстро восстановить связность сети после изменения топологии.

  • Если назначенный сбрасывающий порт не получает соглашения после отправки предложения, он медленно переходит в состояние передачи, переходя к обычной последовательности прослушивания и обучения 802.1D. Это может произойти, если удаленный мост не понимает RSTP BPDU или если порт удаленного моста заблокирован.

  • Cisco в механизм синхронизации добавлено усовершенствование, которое позволяет мосту при синхронизации переводить в состояние сбрасывания только предыдущий корневой порт. Подробное описание работы этого механизма выходит за рамки этого документа. Однако можно без опасений предположить, что он применяется в большинстве общих случаев повторного схождения. Сценарий, описанный в разделе Сходимость с 802.1w настоящего документа, в данном случае приобретает особую актуальность, т.к. временно "озадачены" только порты на пути к последнему заблокированному порту.

146-o.gif

UplinkFast

Другая форма мгновенного перехода в состояние пересылки, включенная в RSTP, полностью аналогична собственному расширению Cisco для связующего дерева UplinkFast. В основном, когда мост теряет корневой порт, он может сразу перевести свой лучший дополнительный порт в состояние пересылки (появление нового корневого порта также обрабатывается RSTP). Выбор дополнительного порта в качестве нового корневого порта приводит к изменениям в топологии. Механизм изменения топологии 802.1w очищает соответствующие записи в таблицах ассоциативного запоминающего устройства (CAM) восходящего моста. Это устраняет необходимость в процессе создания ненужных многоадресных рассылок, выполняемом функцией UplinkFast

Дальнейшая настройка UplinkFast не требуется, поскольку RSTP изначально содержит этот механизм и автоматически включает его.

Новые механизмы изменения топологии

Когда мост 802.1D обнаруживает изменение топологии, он вначале извещает корневой мост, используя надежный механизм. Это показано на следующей схеме:

146-p.gif

После того, как основной мост узнает об изменении топологии сети, он устанавливает флаг TC в BPDU, которые он посылает наружу, которые затем передаются всем мостам сети. Когда мост получает BPDU с установленным битом флага изменения топологии TC, он уменьшает время устаревания таблицы мостов до времени задержки пересылки. Это обеспечивает относительно быструю очистку устаревшей информации. Дополнительные сведения об этом процессе см. в документе Общая информация об изменении топологии протокола связующего дерева. Этот механизм изменения топологии в RSTP подвергся существенной переработке. Механизмы обнаружения изменений в топологии и их распространение по сети были усовершенствованы.

Обнаружение изменений топологии

В RSTP изменения топологии вызывают только неграничные порты, переходящие в состояние пересылки. Это означает, что в отличие от 802.1D потеря связи более не рассматривается как изменение топологии (то есть порт, переходящий в блокирующее состояние более не создает TC). Когда мост RSTP обнаруживает изменение в топологии, происходит следующее:

  • Запускается таймер TC While, значение которого в два раза больше времени приветствия для всех неграничных назначенных портов и корневого порта, если необходимо;

  • Удаляет MAC-адреса, связанные со всеми этими портами.

Примечание. Пока таймер TC While работает для порта, в BPDU, рассылаемых из этого порта установлен бит TC. Пока таймер активен, BPDU также посылаются на корневой порт.

Распространение изменений топологии

Когда мост получает от соседнего моста BPDU с установленным битом TC, происходит следующее:

  • Он удаляет MAC-адреса, известные на всех своих портах, за исключением того, который принял изменение топологии;

  • Он запускает таймер TC While и отправляет BPDU с установленным битом TC на все назначенные порты и корневой порт (RSTP не использует специальный BPDU TCN, если не нужно уведомить мост старой модели).

При этом TCN очень быстро распространяется по всей сети. Распространение TC теперь происходит в 1 этап. Фактически инициатор изменения топологии заполняет сеть этими сведениями (в отличие от 802.1D, где это может выполнить только корневой порт). Этот механизм быстрее, чем его аналог 802.1D. Нет необходимости ждать, когда будет уведомлен корневой мост, и потом поддерживать состояние изменения топологии для всей сети в течение <максимального времени действия плюс задержка пересылки> секунд.

146-q.gif

В течение всего нескольких секунд или нескольких времен приветствия удаляется большинство записей в таблицах CAM всей сети (VLAN). Данный подход предполагает потенциальную временную лавинную пересылку больших масштабов, но, с другой стороны, устраняет потенциально устаревшие сведения, обеспечивая быстрое восстановление связности сети.

Совместимость с 802.1D

RSTP обладает возможностью взаимодействия с устаревшими протоколами STP. Однако важно отметить, что присущая 802.1w быстрая сходимость теряется при его взаимодействии с мостами устаревших моделей.

Каждый порт хранит переменную, определяющую протокол, который должен работать в соответствующем сегменте. При включении порта также запускается таймер задержки перехода длительностью в три секунды. Во время работы данного таймера происходит фиксирование текущего режима STP или RSTP. Как только истекает задержка перехода, порт настраивается на режим, соответствующий следующему принимаемому им BPDU. Если в результате получения BPDU порт изменяет свой режим работы, таймер задержки перехода запускается снова. Это ограничивает частоту возможной смены режимов.

146-r.gif

Например, предположим, что на обоих мостах A и B на рисунке выше запущен RSTP, при этом коммутатор A является назначенным для данного сегмента. В этот физический канал включен мост С устаревшей модели, поддерживающий STP. Поскольку мосты 802.1D игнорируют BPDU RSTP и сбрасывают их, C думает, что в сегменте нет других мостов и начинает рассылку подчиненных BPDU в формате 802.1D. Коммутатор A получает эти BPDU и по истечении удвоенного максимального времени приветствия переходит в режим 802.1D только для данного порта. В результате теперь C может понимать BPDU коммутатора A и принять A в качестве назначенного моста для этого сегмента.

146-s.gif

Следует отметить, что в этом частном случае при удалении моста C мост A работает в режиме STP на этом порту даже если он может работать более эффективно в режиме RSTP с прежним соседом B. Причина этого заключается в том, что A не может узнать об удалении моста C из сегмента. В таких отдельных (редких) случаях требуется вмешательство пользователя в целях ручного запуска определения протокола порта.

Когда порт находится в режиме, совместимом с 802.1D, он при этом способен обрабатывать BPDU уведомлений об изменении топологии (TCN) и BPDU с установленными битами TC или TCA.

Заключение

RSTP (IEEE 802.1w) по стандарту содержит большинство разработанных Cisco усовершенствований для связующего дерева 802.1D, например BackboneFast, UplinkFast и PortFast. В правильно настроенной сети RSTP может достигать гораздо более быстрого схождения, иногда на это требуется не более нескольких сотен миллисекунд. Классические таймеры 802.1D, такие, как задержка пересылки и max_age используются только в качестве вспомогательных средств и не требуются при правильном определении и настройке администратором соединений типа "точка-точка" и граничных портов. Кроме того, в таймерах нет необходимости при отсутствии взаимодействия с мостами устаревших моделей.

Связанные обсуждения сообщества поддержки Cisco

В рамках сообщества поддержки Cisco можно задавать и отвечать на вопросы, обмениваться рекомендациями и совместно работать со своими коллегами.


Дополнительные сведения


Document ID: 24062