Общие сведения о протоколе быстрого связующего дерева (802.1w)

Общие сведения о протоколе быстрого связующего дерева (802.1w) 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 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.

Стр. 1

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. Новые состояния и роли портов Протоколом 802.1D определяется четыре различных состояния портов: прослушивание; обучение; 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.

Стр. 2

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".

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. 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

Стр. 3

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.

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

Это различие уже подразумевалось в рамках стандарта 802.1D. Это является важным в работе функции UplinkFast Cisco. Обоснование

Стр. 4