Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Повышение надежности и производительности каналов связи - Coggle Diagram
Повышение надежности и производительности каналов связи
4.4 Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP)
4.4.1 Логическая структура MSTP
MSTP расширяет RSTP, позволяя создавать отдельное связующее дерево для каждой VLAN или групп VLAN
Коммутируемая сеть делится на регионы MST; каждый регион содержит множество связующих деревьев MSTI с независимой топологией
Для объединения коммутаторов в один MST регион необходимо настроить:
номер ревизии MSTP
имя региона
карту привязки VLAN к копии связующего дерева (VLAN-to-instance mapping)
Типы связующих деревьев MSTP:
Internal Spanning Tree (IST) - копия связующего дерева для управления внутри региона MST (Instance 0)
Common Spanning Tree (CST) - объединяет все регионы MST и мосты SST
Common and Internal Spanning Tree (CIST) - объединение CST и IST каждого региона
Single Spanning Tree (SST) Bridge - мост, поддерживающий единое дерево CST (STP или RSTP)
4.4.2 Multiple Spanning Tree Instance (MSTI)
По умолчанию все VLAN региона назначены к IST
Администратор может создавать MSTI - отдельные связующие деревья с собственной архитектурой
Особенности MSTI:
Действуют только внутри региона, не передают BPDU за пределы региона
Нумеруются, число MSTI зависит от модели коммутатора и ПО
Информация о MSTI инкапсулируется в MSTP BPDU, рассылаемых IST
Администратор может задавать различные приоритеты для MSTI
4.4.3 Формат MSTP BPDU
MSTP BPDU похож на RSTP BPDU с дополнительными полями для IST и MSTI
Содержит конфигурационную информацию MST
4.4.4 Вычисления топологий MSTP
MST регион рассматривается как виртуальный мост RSTP; вычисления топологии внутри региона отделены от всей сети
Выбор корневого моста CIST (CIST Root) происходит по стандартному алгоритму с использованием идентификаторов мостов
В каждом регионе выбирается CIST Regional Root - коммутатор с минимальной внешней стоимостью пути до CIST Root
Внешняя стоимость пути учитывает суммарное время передачи по портам граничных коммутаторов
MSTP блокирует избыточные связи от всех CIST Regional Root к CIST Root, делая их альтернативными
Для каждой MSTI выбирается региональный корневой мост MSTI с наименьшим идентификатором моста; блокирование избыточных ссылок аналогично RSTP
4.4.5 Роли портов MSTP
Аналогично STP и RSTP:
Корневой порт (Root Port)
Назначенный порт (Designated Port)
Альтернативный/резервный порт (Alternate/Backup Port)
Дополнительно MSTI может содержать мастер-порт (Master Port), которое соединяет регион с корневым мостом CIST вне региона
Введена роль пограничного порта (Boundary Port) для связи MST регионов или с SST мостом
4.4.6 Пример топологии MSTP
Сеть разбита на 3 MST региона с общими MST конфигурациями и присвоенными Instance ID
Выбран корневой мост CIST как коммутатор с минимальным идентификатором
Определены региональные корневые мосты MSTI для каждого региона
4.4.7 Состояния портов MSTP
Аналогично RSTP:
Learning - изучение MAC-адресов, без передачи пользовательских данных
Forwarding - передача пользовательских данных и изучение MAC-адресов
Discarding - приём только BPDU, без передачи трафика и изучения MAC
4.4.8 Счётчик переходов MSTP
Замена функций Max Age и Message Age в MSTP
Используется Hop count - максимальное число переходов BPDU внутри региона, после чего кадр сбрасывается
Значение настраивается командой config stp maxhops, по умолчанию 20
Внешние мосты используют значения Max Age и Message Age для совместимости
4.4.9 Настройка MSTP на коммутаторах D-Link
Основные шаги:
Настроить граничные порты
Установить приоритеты корневого моста и портов
Создать MSTI и привязать VLAN к MSTI
Настроить имя региона и ревизию
Установить версию MSTP (по умолчанию RSTP)
Включить STP на устройствах
4.5 Дополнительные функции защиты от петель
Функция LoopBack Detection (LBD)
Обеспечивает защиту от петель второго уровня OSI
Две реализации:
STP LoopBack Detection - реагирует на возврат BPDU на другой порт коммутатора, временно блокируя порты-источник и приёмник, посылает уведомление администратору
LoopBack Detection Independent STP - не требует STP, отправляет специальный служебный кадр ECTP, блокирующий порт при обнаружении петли
Два режима работы LBD:
Port-Based - блокирует порт полностью при петле
VLAN-Based - блокирует порт для конкретной VLAN с петлёй, остальной трафик проходит
Настройка LBD и LoopBack Detection Independent STP
Пример включения на примере порта:
Включение LBD с recovery timer и edge-портами
Включение LoopBack Detection Independent STP с выбором режима и таймерами
Таймер recover_timer отвечает за период проверки заблокированного порта
Таймер loopdetect interval - интервал между ECTP кадрами
4.6 Функции безопасности STP
Основные функции
Защита от изменения корневого моста при получении BPDU с меньшим приоритетом
Параметр restricted_role ограничивает роль порта:
Порт с включённым restricted_role не может стать корневым портом, даже если получает BPDU с лучшим приоритетом
Вместо этого становится альтернативным портом
Параметр restricted_role по умолчанию выключен
Пример настройки параметров безопасности STP на коммутаторах D-Link
Включение STP с версией RSTP
Установка приоритета корневого моста
Включение edge-портов с restricted_role и restricted_tcn
Включение фильтрации BPDU на портах
4.7 Агрегирование каналов связи (Link Aggregation)
Суть и назначение
Объединение нескольких физических портов в одну логическую магистраль на уровне канального уровня OSI
Повышение пропускной способности и отказоустойчивости
Все каналы в группе остаются активными и грузятся по определённому алгоритму
В случае отказа одного канала трафик перераспределяется на оставшиеся
Основные понятия
Link Aggregation Group (LAG) - группа агрегированных портов
Мастер-порт - один порт, на котором настраиваются параметры группы и которые распространяются на все порты LAG
Число портов в LAG зависит от модели
Распределение трафика в агрегатах
Для избегания проблем с перепутыванием очерёдности пакетов используется статическое распределение трафика
Два типа агрегирования:
Статическое - ручная настройка, без динамического взаимодействия
Динамическое - с протоколом LACP (IEEE 802.3ad), который управляет согласованием агрегированных портов и добавлением/удалением
Алгоритмы распределения потоков в D-Link
mac_source - MAC-адрес источника
mac_destination - MAC-адрес назначения
mac_source_dest - оба MAC
ip_source - IP-адрес источника
ip_destination - IP-адрес назначения
ip_source_dest - оба IP
l4_src_port - TCP/UDP порт источника
l4_dest_port - TCP/UDP порт назначения
l4_src_dest_port - оба TCP/UDP порта
По умолчанию используется mac_source
Настройка динамического агрегирования с LACP
Создаются группы типа lacp
Настраиваются алгоритмы агрегирования
Добавляются порты и назначается мастер-порт
Устанавливается режим работы портов LACP (active/passive)
Рекомендуется на одной стороне активный режим, на другой - пассивный
Параметры агрегируемых портов должны совпадать: тип среды, скорость, режим (полный дуплекс), управление потоком
Не допускается настройка аутентификации 802.1X, зеркалирования и блокировки портов на агрегированных портах
Важные замечания
LACP требует настройки на обеих сторонах с одинаковым типом (LACP)
Несовместимость между LACP и статическим агрегированием ведёт к отсутствию соединения
Физическое соединение портов следует выполнять после настройки агрегирования
При повреждении линии агрегированный канал быстро перенастраивается с минимальными проблемами с дублированием и порядком пакетов
Настройка статического агрегирования
Настройка на обоих коммутаторах согласуется по параметрам
Пример для подключения сервера к пользователям между коммутаторами:
Добавление портов в группу и установка мастер-порта
Создание группы статического типа и установка алгоритма агрегирования