نشرت تحت تصنيف ALL، Wireless - Protocols، Wireless Networking

Rapid PVST+ and IEEE 802.1W



أسوأ ما تجده في الشبكات اللاسلكية هو السرعة و انخفاض معدل تدفق البيانات , و عندما تريد أن تقنعني أنك ستقوم أيضا بالسماح لـ STP اذن فسأحتاج دقائق حتي تتحول بورتات السويتش الي وضع forward الذي سيأخذ منه الأكسس بوينت بياناته و كذلك قدرته الكهربية حيث أنه في البيئة اللاسلكية من سيسكو Cisco Unified Wireless Network (CUWN) يتحتم علينا استخدام سوتيشات لربط الأكسس بوينت و لإمدادها بالطاقة عبر POE

عندي في الشبكة يقومون بتفعيل portfast في بعض البورتات التي لن تحتاج الي STP لكن ذلك لأن الشبكة في كل جزء يحتوي فقط علي كنترولر واحد و كل كنترولر يتصل بسويتش واحد فقط يتصل بدوره بشكل نجمي مع أكثر من سويتش و هذا الجزء معزول كشبكة LAN عن أكثر من 700 شبكة مثلها مكون WAN معزولة أجزاؤه

لكن ماذا لو كانت كل شبكة صغيرة عبارة عن شبكة أكبر بها أكثر من كنترولر و سوتيش بشكل تشابكي اذن فإننا سنحتاج الي شيء آخر هو RSTP

يعتبر RSTP (IEEE 802.1w) هو تطور للمعيار 802.1D STP و يعتمد علي نفس معاملاته و لهذا فإن أي ممن تعامل مع STP يستطيع التعامل مع RSTP و يعتبر هذا البروتوكول هو المفضل لمنع Layer 2 loops

يعتمد STP علي عمل Conversion و الذي قد يصل وقته من 30 الي 50 ثانية و لهذا تم عمل RSTP الذي يسرع عملية Conversion محافظا علي قوام عمل STP 802.1D و متوافقا مع الأجهزة التي تعمل معه و مستخدما نفس طريقة اختيار Root Bridge

هناك تعديلات طرأت في Port Role و Port State و تم اضافة رقم 2 الي BPDU معبرا عن جيل RSTP كذلك احتجنا اتصال Full-Duplex بين السويتشات لتسريع عملية Conversion مع تعديلات و اضافات مثل BackboneFast و UplinkFast

يحتوي STP و RSTP علي بورتات Designation مكونة من نوعين هما alternate و backup كذلك يحتوي علي Edge Port و هي بورتات لا تشارك في RSTP و تتحول الي non edge port عند تلقيها BPDU ومن ثم تشارك في RSTP و تعلن عن تغير في الشبكة Topology Changes TC عند انتقالها الي حالة Forwarding فقط

RSTP Port States


في RSTP يختلف Port State عن مثيله في STP حيث يستخدم RSTP ثلاث حالات هي Discarding , Learning , Forwarding و هي اختزال للخمس حالات التي يستخدمها STP و ذلك لتسريع عملية conversion

أول هذه الحالات هي Discarding و هي حالة تمنع استقبال البيانات مانعا عمليات Loop في الشبكة و هي توازي حالة Blocking و Disabled و Listening في STP

و أما Learning فهي الحالة التي يتم فيها استقبال البيانات و وضعها في جدول MAC

و حالة Forwarding فتوجد عند اكتمال عملية STP و جهوزية الشبكة لمنع Loop

و الجدول التالي يبين مقارنة بين الحالات الممكنة في RSTP و STP مع بيان دور كل حالة



RSTP Port Roles


كما تري في الشكل فإن لدينا خمس أنواع من Port Role في RSTP و هي Root و Designated و Alternative و Backup و هنا نجدا أن لدينا بورتين جديدنين هما Alternative و Backup و غياب بورتات Non Designated و Disabled و التي كانت موجودة في STP ذو الأربع أنواع Root و Designated و Non Designated و Disabled

فأما Root Port فيتواجد في السويتش Non Root Bridge بحيث يكون البورت الوحيد المتصل مباشرة بـالسويتش Root Bridge و لايملك السويتش سوي واحدا فقط و يكون في حالة Forward

و أما Designated Port فيتواجد علي الأقل في سويتش في الشبكة و يكون السويتش Root كل بورتاته Designated

و أما Alternative Port فهو البورت الذي يتواجد في Non Designated Switch و الذي يوفر مسار بديل للسويتش الجذر Root فيتحول البورت الي الوضع designated عند فشل designated path

و اما Backup Port فيتواجد في designated switch لتوفير redundant Link و يمتلك Port ID أعلي من الذي يمتلكه Designated Port في Designated Switch

يجب أن لا يلتبس هنا Port State مع Port Role حيث يعبر Role عن الدور الذي يستطيع البورت أن يلعبه حاملا بذلك عدد من الحالات State ليتنقل بينها و يعبر كل احتمال عن كيفية تعامله مع البيانات , و علي سبيل المثال البورت الذي يلعب دور Designated Role يستطيع أن يكون مؤقتا في حالة Discarding State ثم ينتهي أمره الي حالة Forwarding كما نري


في الشكل التالي شبكة فيها S1 يلعب دور Root bridge يحتوي علي بورتين designated لعمل forward للبيانات و نلاحظ عدم وجود اي بورت في حالة Block حيث أنه غير مدعم في RSTP


يقوم RSTP بعمل Convergence في الشبكة بسرعات كبيرة في زمن يقل عن مئات الميللي ثانية و ذلك ناشيء عن أنه يقوم بالتعامل مع البورتات بطريقة مختلفة حيث يقوم بتحويل البورت سريعا الي حالة forward اذا كان في حالة alternate أو backup وذلك بدون انتظار converge

BPDU V2

و يتعامل RSTP (802.1w) مع النسخة الثانية من BPDUs و هو تعديل بسيط يسمح لهذا البروتوكول بالقيام بمهامه بالإضافة الي القدرة علي التعامل مع STP 802.1D في السويتشات التي لا تدعم RSTP , و يقوم RSTP بإرسال BPDUs بطريقة مختلفة نوعا ما عن STP 802.1D


يقوم RSTP Bridge بإرسال BPDU كل ثانيتين و هي فترة hello time حتي و ان لم تستقبلها الجهة الأخري  

Link Types

عند اتصال سويتشين في شبكة مفعل بها RSTP فإنه ينشأ ربط بين البورتين في السويتشين المتصلين و كل ربط له نوع طبقا لحالة البورت المتصل edge port أو nonedge port و يتم تحديد الربط اوتوماتيكيا و لا يتعامل Root port مع Link type مثلما يتعامل معها designated في حين أن backup و alternate يتحاشون كثيرا التعامل معه


فأما Non-Edge Port فيتم تقسيم الربط به الي نوعين Point to Point و Shared

و يعتبر Shared اتصال Half-duplex و الذي يمثله الهب و أما Point to Point فهو اتصال Full-duplex حيث يكون الإتصال بسويتش


و أما Edge Port فهو مساوي تقريبا لـ PortFast و هو من أهم الإختلافات بين RSTP و STP , و تعتبر Edge Ports بورتات غير مخصصة اطلاقا للإتصال بسويتش آخر حيث تتحول مباشرة الي forward عند تفعيله و هو يشبه عند تعامله portfast حيث يتحول مباشرة الي وضع forward عند اتصاله بجهاز كمبيوتر

علي عكس portfast يقوم edgeport عندما يستقبل BPDU بفقدان حالة edgeport مباشرة و يتحول الي بورت عادي في stp

Configuration

إعداد RSTP لا يختلف عن STP العادية و أدخلت سيسكو تعديلات عليه ليتناسب مع سويتشاتها و قامت بتسميته Rapid PVST+ و ذلك للجمع بين تسريع عملية Conversion و لتمكين STP لكل VLAN و لا يختلف إعداده عن STP سوي أننا سنخبر السويتش بأننا سنتعامل معه كما تري


و في الشكل التالي الذي يحتوي علي شبكتين VLAN 10 , 20 و سيتم عمل PVST+ علي السويتش S1 و الذي سيلعب دور Root Bridge


و كما تلاحظ فإن اعداد RPVST+ يحتاج الي اعداد كل بورت يتم ربطه بين السويتشات


و لنتأكد نستخدم الأمر show spanning-tree vlan 10


أو الأمر Show run


نادر المنسي

المعلق:

مهندس عربي يطمح و يساعد في الرقي بالمحتوي العربي للتكنولوجيا عبر ترجمة و اعداد مقالات و كتب علمية في مجال الشبكات و الإتصالات السلكية و اللاسلكية

رأي واحد على “Rapid PVST+ and IEEE 802.1W

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

شعار وردبرس.كوم

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   /  تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   /  تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   /  تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   /  تغيير )

Connecting to %s