😮 👩🏽‍🎤 👨🏾‍🎨 كيف يعمل MSTP 🍫 😯 👨🏻‍🎨

دعنا نتحدث اليوم عن MSTP. قبل التعامل مع MSTP ، تحتاج إلى التعرف على بروتوكولي STP و RSTP . MSTP هو تعديل RSTP ، وبالتالي STP. إذا كانت RSTP هي نفس STP ، فقط مع الإرسال الأمثل لمحركات BPDUs و STP بشكل عام ، فلماذا نبتكر MSTP يعمل على أساس RSTP؟ الميزة الرئيسية في MSTP هي القدرة على العمل مع شبكات VLAN. قد يقول بعض القراء ، "انتظر ، ألا تستطيع Cisco pvst + و rpvst + العمل مع vlan؟" RPVST + و PVST + ببساطة قم بتشغيل مثيلات RSTP أو STP المستقلة ضمن حد vlan واحد. ولكن هنا توجد مشاكل:

RPVST + و PVST + متاحان فقط على أجهزة Cisco ، وعلى Cisco لا يوجد STP و RSTP كلاسيكيان. ماذا يجب أن نفعل إذا شارك بائعون آخرون في الهيكل؟
يرسل كل مثيل من STP و RSTP وحدات BPDU كل ثانيتين. إذا تم تخطي 100 شبكة محلية إلى منفذ صندوق الأمتعة ، فهذا يعني أنه سيتم إرسال 100 رسالة في ثانيتين. وهو ليس جيدًا جدًا.
لدى Cisco حد لعدد مثيلات STP أو RSTP على مفتاح واحد ، اعتمادًا على الطراز. بمعنى ، بإضافة 128 vlans على بعض التبديل ، سنواجه مثل هذا التقييد. ربط هنا

تم حل جميع هذه المشاكل بنجاح بواسطة بروتوكول MSTP متعدد البائعين. سنحاول التعامل مع عمله. مخطط بناء طوبولوجيا بدون حلقات في RSTP هو بناء رسم بياني بدون تقاطعات بغض النظر عن الهيكل المنطقي ، دون مراعاة مكان وكيفية تكوين الشبكات المحلية. في MSTP لدينا الفرصة لدمج بعض الشبكات المحلية في مجموعة وبناء طوبولوجيا منفصلة لكل مجموعة. على سبيل المثال ، ألق نظرة على هذا الهيكل:

تعمل أجهزة الكمبيوتر كأجزاء الشبكة. PC1 ، PC3 هو جزء من الشبكة حيث يتم استخدام شبكات vlans من 10 إلى 50 ، و PC2 ، PC4 هي شبكات من 50 إلى 100. في مفاتيح Sw1-4 نفسها ، يتم إنشاء شبكات vlans من 10 إلى 100. إذا استخدمنا بروتوكول RSTP ، مقاطع PC1 و PC2 للوصول إلى مقاطع PC3 و PC4 ، على التوالي ، يجب عليك استخدام مسار مشترك واحد ، واختياره من مسارين ممكنين: Sw1-Sw2-Sw4 أو Sw1-Sw3-Sw4 . لسوء الحظ ، لن يعمل على بناء دائرة مع توزيع الحمل وسيتم حظر وإخفاء أحد هذه المسارات. بمساعدة PVST + و RPVST + ، سيكون من الممكن القيام بذلك ، ولكن هناك المشاكل المذكورة أعلاه. تأتي MSTP لمساعدتنا في هذه المسألة ، مما يخلق حالات RSTP لمجموعة من vlans 10-50 و 50-100. يمكن تكوين أن مفتاح الجذر لـ Vlan 10-50 سيكون Sw3 ، ولـ 50-100 - Sw2. سيتم استخدام مسار Sw1-Sw3-Sw4 بواسطة vlan 10-50 ، بينما سيتم استخدام مسار Sw1-Sw2-Sw4 بواسطة vlan 50-100. الفكرة هي إنشاء مثيلات تجمع بين vlans وبناء شجرة RSTP بشكل منفصل لكل مثيل. وبالتالي ، من خلال الجمع بين vlana 10-50 و 51-100 في حالات مختلفة ، سيسمح لك بروتوكول MSTP ببناء أشجار مستقلة لكل مثيل. سيبدو التكوين كما يلي:

تكوين mst شجرة تمتد
ملاحظة الاسم
مثيل 1 vlan 10-50
المثال 2 Vlan 51-100

سيكون متطابقًا في جميع المفاتيح الأربعة. تقوم مفاتيح التبديل ذات التكوين المتطابق لهذه المعلمات بإنشاء منطقة واحدة. فيما يتعلق بالمناطق ، سنتحدث بمزيد من التفصيل أدناه ، بينما نعتبر الطوبولوجيا داخل منطقة واحدة. لكل مثيل ، يتم تحديد جسر الجذر الخاص به. في Sw3 ، ندخل الأمر الأساسي لجذر الشجرة الممتدة mst 1 بحيث يكون Sw3 هو جسر الجذر لـ 10-50 vlans ، وعلى Sw2 spanning -tree mst 2 root الأساسي لـ 51-100 vlans. تلخيص ، كل مثيل - مثيلات شجرة امتداد متعددة ( MSTI ) - يجمع بين vlana. وتجمع كل منطقة مفاتيح لديها نفس MSTI. بالمعنى الدقيق للكلمة ، يجب أن يحتوي المفتاح في المنطقة على المعلمات التالية:

اسم المنطقة - اسم المنطقة. معرّف بواسطة أمر الاسم.
مستوى المراجعة - معلمة تغيير التكوين.
MSTI.

يوجد في كل منطقة مثيل MSTI 0 (مثيل 0) ، والذي يتم إنشاؤه افتراضيًا ويتضمن جميع شبكات vlans التي لم يتم تضمينها في حالات أخرى. يسمى المثال 0 IST:
شجرة الامتداد الداخلية (IST) هي نسخة خاصة من شجرة الامتداد التي توجد بشكل افتراضي في كل منطقة MST. رقم IST المعين 0 (مثيل 0). يمكنه إرسال واستقبال إطارات BPDU ويعمل على إدارة الطوبولوجيا داخل المنطقة. ترتبط جميع شبكات VLAN التي تم تكوينها على المحولات في منطقة MST هذه بـ IST بشكل افتراضي.
يسمى جسر الجذر لـ IST جسر الجذر الإقليمي. من خلال IST يتم إرسال إطارات BPDU التي يتم من خلالها تثبيت الشجرة لكل مثيل. دعونا نلقي نظرة على ما تبدو عليه BDPU في هذه المنطقة:

قبل بدء ملحق MST ، من الصعب جدًا فصل BPDU MSTP عن BPDU RSTP ، وبشكل عام ، فإن IST عبارة عن RSTP كلاسيكي. يضيف MSTP فقط البيانات على MSTI. يخزن BPDU معلومات جسر الجذر للمثيل 0-2. وبالتالي ، بالنسبة لجميع الشبكات المحلية والسلطات ، يتم إرسال BPDU واحد فقط ، والذي يحتوي على جميع المعلومات اللازمة. هذه وفورات ضخمة على PVST + و RPVST +. دعونا نرى إخراج الأمر show spanning-tree mst على مفتاح Sw2:

على سبيل المثال 0 هناك حقل خاص - الجذر الإقليمي. الجذر الإقليمي ، اخترنا Sw3 باستخدام الأمر الأساسي الجذر الجذر لشجرة ممتدة . الجذر الإقليمي هو مفتاح الجذر لـ MSTI 0 داخل نفس المنطقة. بالنسبة إلى MSTI1 ، يكون الجذر أيضًا Sw3 ، وبالنسبة لـ MSTI2 ، Sw2. من حيث حظر المنفذ والتقارب ، يكرر MSTP مبادئ RSTP التي يعمل على أساسها ، لذلك أعتقد أن عمل MSTP داخل منطقة واحدة مفهوم تمامًا. خذ بعين الاعتبار طوبولوجيا مع منطقتين:

حول المنطقة "أ" ، قيل أعلاه ، دعونا الآن نحاول معرفة كيفية تفاعل المناطق مع بعضها البعض. في المنطقة B ، تحتوي المفاتيح على التكوين التالي:

تكوين mst شجرة تمتد
اسم المنطقة ب
مثيل 1 vlan 10-30
المثال 2 vlan 31-60

في نفس الوقت ، Sw9 هو الجذر الأساسي للشجرة الممتدة mst 1 هو مفتاح الجذر لـ Vlan 10-30 ، و Sw10 هو الجذر الأساسي للشجرة الممتدة mst 2 هو مفتاح الجذر لـ Vlan 31-60.

يشبه بناء شجرة STP في المنطقة B المنطقة A وقد تم وصفه أعلاه. فقط قل ، نظرًا لأننا لم نقم بتعيين Root Bridge لـ MSTI 0 في المنطقة B ، فسيتم تحديده عن طريق أدنى عنوان MAC بين Sw9-12. أصغر عنوان MAC هو Sw9. إخراج الأمر مع Sw10:

لـ MSTI 0 الجذر الإقليمي 5000.0009.0000 (Sw9). سنناقش أدناه سبب Sw9 ولماذا لا علاقة للأولوية أو عنوان الخشخاش به. الآن نحن مهتمون أكثر بمسألة ما سيحدث على الحدود. بحيث يتم إنشاء شجرة STP بشكل صحيح بين المناطق ، يتم إنشاء شجرة مشتركة لجميع المناطق باستخدام MST0 (IST). تسمى هذه الشجرة CIST. دعونا نقدم المفهوم أيضا CST. لذا ، تذكر أولاً IST:

شجرة الامتداد الداخلية (IST) هي نسخة خاصة من شجرة الامتداد الموجودة افتراضيًا في كل منطقة MST. رقم IST المعين 0 (مثيل 0). يمكن لـ IST إرسال واستقبال إطارات BPDU ويعمل على إدارة الطوبولوجيا داخل المنطقة. بشكل افتراضي ، ترتبط جميع شبكات VLAN في نفس المنطقة بـ IST. إذا تم إنشاء العديد من MSTIs في منطقة ، فستظل شبكات VLAN غير المرتبطة بها مرتبطة بـ IST. في منطقتنا A و B ، يتم إنشاء شجرة STP مستقلة للشبكات المحلية التي لم تقع في السلطات 1 و 2. يسمى جسر الجذر في IST الجذر الإقليمي.
شجرة الامتداد الشائعة (CST) - مناطق تربط الشجرة وجميع مفاتيح التبديل STP و RSTP و PVST + و RPVST + (وليس مفاتيح MST).
شجرة الامتداد العامة والداخلية (CIST) - شجرة امتداد واحدة تجمع بين CST و IST لكل منطقة MST.

لفهم حدود كل شجرة ، أقترح المقالة التالية.

IST هي شجرة داخل منطقة واحدة ، CIST هي شجرة بين المناطق ، CST هي شجرة تجمع بين الأشجار داخل المنطقة وشجرة للمناطق المتصلة.

نظرًا لأننا قدّمنا الأمر الأساسي الجذر الجذر لـ mst 0 على الشجرة الممتدة على Sw3 ، فإن جسر CIST الجذر لكلا المنطقتين سيكون Sw3. إذا كانت هناك منطقة واحدة فقط في الهيكل بأكمله ، فإن الجسر الإقليمي الجسور وجسر جذر CIST يتزامنان. إذا كان هناك العديد من المناطق ، فسيتم تحديد أفضل الجذر الإقليمي بين جميع المناطق. أيضًا ، يمكن استخدام المفاتيح التي تستخدم بروتوكولات أخرى غير MSTP في الانتخابات لدور CIST Root Bridge. إذا حاولت إنشاء صورة شاملة ، يمكنك شرح تفاعل المناطق على النحو التالي: يبدو أن كل منطقة عبارة عن مزيج من عدد من المفاتيح ويتم تقديمها إلى مفاتيح أخرى كمفتاح افتراضي كبير واحد. أي إذا نظرنا في طوبولوجيا من خلال عيون المنطقة B ، نحصل على الصورة التالية لها:

سيكون مشابهًا للمنطقة A ، وسيتم تمثيل المنطقة B بمفتاح واحد. في كل منطقة ، يحتوي كل محول على منفذ جذري يربطه بالجذر الإقليمي. تقوم كل منطقة أيضًا بتحديد منفذ جذر واحد لـ MSTI 0 ، مما يؤدي إلى جسر جذر CIST مشترك. يمكن أن تكون هذه المنافذ هي منافذ Gi1 / 1 على Sw9 و Sw10 ، لأنها تربط المناطق. في طوبولوجيا لدينا ، يحتوي Sw9 على أفضل معرف جسر ، ثم يتم تحديد منفذ الجذر عليه ، وفي Sw10 يتم حظر منفذ Gi1 / 1. في Sw9 ، بالنسبة إلى MSTI 0 ، يكون منفذ Gi1 / 1 هو منفذ الجذر ، ولكن ، على سبيل المثال ، بالنسبة إلى MSTI 1 و 2 ، يوجد منفذ جذر لجسر الجذر المثيل والمنفذ الذي يؤدي إلى CIST Root Bridge يتلقى دورًا جديدًا - ماستر. من منطقة إلى أخرى يمكن أن يكون هناك قناة عمل واحدة فقط أو بعبارة أخرى منفذ رئيسي واحد وفقط على مفتاح واحد. فيما يلي معلومات حول MST على مفتاح Sw9 ، الذي سيتم تحديد المنفذ الرئيسي عليه ، انتبه إلى منفذ Gi1 / 1:

هذا المنفذ لـ MSTI 0 ، كما قلنا ، له دور الجذر ، و MSTI 1-2 Master. قدم أيضًا نوعًا جديدًا من القنوات - P2p Bound (RSTP). يتم تعيين نوع الحدود إلى تلك المنافذ المحاذية للمنطقة الأخرى أو متغير آخر من بروتوكول STP. يتم نقل المعلومات حول CIST Root Bridge إلى المنطقة من خلال المنفذ الرئيسي ، والميزة المميزة هي أن هذا المنفذ لا يرسل وحدات BPDU بنفسه ، ولكنه يستقبل فقط ، على عكس نوع منفذ P2P في RSTP. الاستثناء هو وحدات BPDU فقط بعلامة TC (تغيير الهيكل). دعونا نرى كيف يعالج المحول في منطقة واحدة وحدات BPDU من منطقة أخرى. كما قلنا في المنفذ الرئيسي Gi1 / 1 Sw9 ، سيتم تلقي وحدات BPDU من Sw1 ، بينما لن يتم إرسال Sw9 نفسها ، فكر في الأمر مرة أخرى:

يرسل Sw1 نفس BPDU ، بغض النظر عما إذا كان المحول يرسل وحدات BPDU داخل المنطقة أو خارج المنطقة. بعد قبول وحدة BPDU هذه ، سيعالج Sw9 المعلومات فقط قبل بدء حقل ملحق MST ، ويتم استخدام هذه المعلومات فقط لبناء شجرة في المثال 0. هنا يمكنك ملاحظة حقيقة مثيرة للاهتمام - يتعرف معرف الجذر (50: 00: 00: 03: 00: 00) على معرف الجسر (50: 00: 00: 03: 00: 00) ، على الرغم من أنها ترسل حزمة Sw1 مع معرف الجسر - 50: 00: 00: 01: 00: 00. هذا يؤكد نظريتنا أن كل منطقة لآخر يتم تمثيلها بمحول افتراضي كبير واحد. يمكنك أيضًا أن تقول أنه بين المناطق لدينا RSTP الكلاسيكي. ولكن دعونا نتحدث عن تكلفة مسار الجذر. هناك نوعان من تكلفة المسار - داخلي وخارجي. تكلفة مسار الجذر ، التي تشير إلى MSTI 0 ، خارجية. وعلى الرغم من حقيقة أن هناك قناة أخرى من Sw1 إلى Root Bridge (Sw3) ، إلا أنها لا تزال تشير إلى صفر. كان الأمر كما لو أن جسر الجذر أرسله بنفسه. يتم سرد تكاليف مسار الجذر الداخلي في الحقول الموجودة أدناه ملحق MST. تشير تكلفة مسار الجذر الداخلي لـ CIST إلى تكلفة المسار إلى الجسر الجذر الإقليمي لـ MSTI 0 ، وتشير الحقول أدناه MSTID 1 و 2 إلى تكلفة مسار الجذر الداخلي لجسر الجذر لكل مثيل ، على التوالي. تلعب تكلفة مسار الجذر الخارجية دورًا خاصًا ومهمًا للغاية ، وستحدد جسر الجذر الإقليمي ، وليس عنوان الأولوية والخشخاش ، لقد قدمنا ملاحظة حول هذا أعلاه. سيصبح المفتاح الذي يحتوي على أصغر تكلفة مسار الجذر حتى جسر CIST Root Bridge الإقليمي الجذر! على سبيل المثال ، تمتلك Sw9 و Sw10 تكلفة مسار الجذر تبلغ 20000 ، وهي تساوي تكلفة منفذ Gi1 / 1. وبعد ذلك فقط بدأوا في مقارنة معرفات الجسر الخاصة بهم. دعنا نتحقق من ذلك ، ونغير تكلفة الرابط إلى Sw10 وفي نفس الوقت نزيد من أولويتها إلى الحد الأقصى لاستبعاد خيارها لتحديد الجذر الإقليمي حسب الأولوية. نقدم الأوامر التالية:

Sw10 (config-if) # spanning-tree mst 0 أولوية 61440
Sw10 (config-if) # interface gigabitEthernet 1/1
Sw10 (config-if) # spanning-tree mst 0 تكلف 10000

ونحصل على أن Sw10 ، على الرغم من أولويتها الرهيبة ، أصبح جسر الجذر الإقليمي:

وبالتالي ، فإن اختيار الجسر الجذر الإقليمي يحدث في هذا التسلسل ولا يمكن أبدًا أن يكون الجسر الجذر الإقليمي مفتاحًا بدون منافذ حدودية:

أقل تكلفة للمسار الخارجي لجسر CIST الجذر.
معرّف الجسر الإقليمي الأقل.
معرّف جسر CIST من BPDU من المنطقة مع CIST Root Bridge.

على سبيل المثال ، إذا أضفنا رابطًا بين Sw9 و Sw4 وفكرنا في الرابط الذي سيصبح رئيسيًا ، فعندما تكون جميع المعلمات متساوية ، فإن حقل معرّف جسر CIST ، وهو أقل من ملحق MST ، سيصبح الحقل المحدد. لقد كذبنا قليلاً عندما قلنا أن Sw9 لا ينظر إلى البيانات أدناه ملحق MST. في هذه الحالة ، سيتم حساب معرّف جسر CIST من ملحق MST.
الآن دعونا نرى سلوك MST عندما نضيف مفاتيح RPVST:

هناك حالتان ممكنتان:

تعود ملكية Root Bridge إلى RPVST.
تعود ملكية جسر الجذر إلى MSTP.

ضع في اعتبارك أولاً الحالة التي لا تزال فيها Sw3 تمثل جسر الجذر CIST (أي الحالة 2). في هذه الحالة ، Sw10 و Sw12 بمجرد تلقي وحدات BPDU من RSTP1 و RSTP2 لكل شبكة محلية ، سيتم تغيير نوع المنفذ Gi1 / 0 إلى P2p منضم (PVST) . يعني هذا النوع أن Sw10 و Sw12 على هذا المنفذ متصلان بمبدلات RPVST وسيبدأان في إرسال نسخ من وحدات BPDU لـ MSTI0 (أي بدون حقول أسفل ملحق MST) إلى جميع الشبكات المحلية المسموح بها على هذا المنفذ. وبالتالي ، لن يلاحظ RSTP1 و RSTP2 أن Sw10 و Sw12 يستخدمان بروتوكولًا مختلفًا. تسمى هذه التقنية في MSTP محاكاة PVST ، ومعها نحصل على التنسيق بين المحولات المختلفة.

الحالة عندما يكون جسر الجذر بين مفاتيح RPVST أكثر تعقيدًا وغير مستحسن. افترض أن لدينا RSTP1 هو جسر الجذر لجميع الشبكات المحلية الظاهرية. من أجل البساطة ، نفترض أنه تم إنشاء vlans 1-3 وأمر أولوية شجرة vlan 1-3 ذات الشجرة الممتدة 1-3 1228 ، وهي الأولوية الأدنى بين محولات RSTP و MSTP. سيبدأ Sw10 في تلقي BPDU لكل من vlana. من المهم جدًا أن نفهم أن وحدات BPDU لـ Vlan 1 فقط ستتم معالجتها بواسطة مفتاح MSTP. كيف يحدث ذلك؟

بناءً على عدد شبكات vlans التي تم تكوينها ، سيتم إرسال العديد من حزم RPVST + BPDU ، ولكن بالإضافة إلى ذلك ، سيتم إرسالها أيضًا عبر شبكة محلية ظاهرية BPDU مع عنوان mac الوجهة - 01: 80: c2: 00: 00: 00. هذا هو عنوان الخشخاش الذي تستخدمه MSTP ، وتستخدم مفاتيح PVST و RPVST عنوان خشخاش مختلف - 01: 00: 0c: cc: cc: cd. بغض النظر عن تكوين شبكة محلية ظاهرية كشبكة محلية ، سيتم إرسال معلومات الشبكة المحلية الأولى في وحدة BPDU هذه. ستتم معالجة هذه الحزمة فقط لبناء الشجرة بواسطة مفاتيح MSTP. سيتم استخدام وحدات BPDU المتبقية لبعض الشبكات المحلية للتحقق من حماية عقدة الجذر أثناء محاكاة PVST (محاكاة PVST للتحقق من الاتساق على أساس الجذر). ما نوع الشيك؟ بمجرد أن نقوم بتكوين RSTP1 باستخدام أمر 12288 ذو الأولوية لـ vlan 1-3 tree-tree ، ثم نحصل على خطأ على Sw10:

دعونا نحاول أن نشرح. اعتمد Sw10 على شبكة محلية ظاهرية BPDU لـ vlan 1 مع أولوية 12288 + 1. تمت معالجتها وقررت أن Gi1 / 0 هو منفذ الجذر الخاص بها. ثم جاءت PVST BPDU لبقية VLAN (1-3) ، ودرسها للتحقق من سلامة مفتاح الجذر وكانت هناك أولويات 12288 + 2 ، 12288 + 3 لـ vlan 2-3 ، والتي تزيد عن 12288 + 1. انهيار النزاهة - من ناحية ، يجب أن يكون المنفذ الجذر ، والحصول على أولويات أعلى أخرى تجبر المنفذ على التحول إلى الدور المعين. لا يُسمح بمثل هذا الغموض لمثل هذه البروتوكولات ، وتقوم MST بحظر هذا المنفذ ، وتحويله إلى حالة BKN ، والإبلاغ عن خطأ - حظر منفذ الجذر Gi1 / 0: تلقي PVD BPST غير المتدني . لمنع حدوث ذلك ، من الضروري ألا تكون هناك أولوية أقل (أكثر) من vlan 1. لشبكة اتصال محلية واحدة يتم نقل وحدات BPDU الخاصة بها على هذا المنفذ ، أي إذا قللنا أولوية شبكة vlan 2-3 إلى 4096 ، فمن الواضح أنها أقل من فلانا 1 ، ثم إصلاح هذه المشكلة.

كما ترى ، ظهرت رسالة تستعيد التشغيل الصحيح للمنفذ - تم محو تناقض محاكاة PVST على المنفذ GigabitEhternet 0/1 .

على هذا ، أعتقد ، لإكمال المحادثة حول MSTP. روابط مفيدة أدناه:

كيف يعمل MSTP

More articles: