التشغيل العام لوحدات BPDU

في شبكة العمل، يرسل كل محول وحدات BPDU التي تحتوي على تعريف لما يعتقد أنه الجسر الجذري.

إذا استقبل المحول وحدة BPDU مما يشير إلى وجود جسر جذر بمعرف أقل من المعرف الموجود حاليًا، فسوف يقوم بتحديث معلوماته ويبدأ في إعادة توجيه BPDU بدلاً من معرّفه الخاص.

تضمن هذه العملية أن كافة المحولات تتوصل إلى اتفاق بشأن الجسر الجذري. ومن هناك، يستخدمون وحدات BPDU لتحديد أقصر مسار إلى الجسر الجذري، وسيقومون بحظر أي منافذ ليست على هذا المسار لمنع حلقات الشبكة.

من المهم أن نفهم كيف يستخدم بروتوكول Spanning Tree هذه الحزم للحفاظ على شبكة صحية وعملية.

اختيار الجسر الجذري

تبدأ العملية باختيار Root Bridge. يرسل كل محول تكوين BPDU مع معرف الجسر الخاص به باعتباره معرف الجسر الجذري. يتكون معرف الجسر من قيمة الأولوية (2 بايت) وعنوان MAC الخاص بالمحول (6 بايت). يصبح المحول ذو معرف الجسر الأدنى هو الجسر الجذري. في حالة وجود تعادل في الأولوية، فإن عنوان MAC الأدنى هو الذي يحدد الجسر الجذري.

اختيار المنافذ الجذرية والمنافذ المخصصة

بمجرد إنشاء الجسر الجذري، يجب أن تحدد المحولات الأخرى أفضل مسار إليه. ويتم ذلك من خلال منافذ الجذر. سيحدد كل محول، بخلاف الجسر الجذري، أحد منافذه باعتباره المنفذ الجذري، وهو المنفذ ذو تكلفة المسار الأقل إلى الجسر الجذري.

المنافذ المعينة هي تلك الموجودة على المسار المحدد للوصول إلى Root Bridge. تكون المنافذ المعينة مسؤولة عن إرسال وحدات BPDU إلى أسفل التسلسل الهرمي للشبكة حتى تتمكن المحولات الأخرى من العثور على طريقها إلى Root Bridge.

حظر المنافذ وأدوار المنفذ في RSTP

يتم حظر المنافذ التي لم يتم تحديدها كمنافذ جذرية أو منافذ مخصصة لمنع الحلقات. في حالة الحظر، لن يرسل المنفذ أو يستقبل حركة مرور البيانات، ولكن لا يزال بإمكانه استقبال وحدات BPDU.

يحدد RSTP، على عكس STP التقليدي، أدوارًا إضافية للمنافذ، مثل المنفذ البديل ومنفذ النسخ الاحتياطي. تسمح هذه الأدوار بإعادة التقارب بشكل أسرع للشبكة في حالة حدوث تغييرات في الهيكل.

التغييرات في طوبولوجيا وBPDUs

عند حدوث تغيير في الهيكل، مثل نزول الرابط أو صعوده، تبدأ المحولات المعنية في إرسال وحدات BPDU الخاصة بـ TCN نحو الجسر الجذري. عندما يستقبل الجسر الجذري وحدات BPDU هذه، فإنه يرسل تكوين BPDU إلى كافة المحولات للإشارة إلى حدوث تغيير في الهيكل وأنه يجب عليهم تحديث معلوماتهم.

خاطرة النهائي

من المهم ملاحظة أن التفاصيل المذكورة أعلاه تصف السلوك القياسي لبروتوكول Spanning Tree وكيفية استخدامه لوحدات BPDU. ومع ذلك، هناك العديد من الإصدارات والمتغيرات لبروتوكول Spanning Tree (مثل RSTP، وMSTP، وPVST، وما إلى ذلك) والتي يمكن أن تختلف في تفاصيل محددة حول كيفية استخدام وحدات BPDU والجوانب الأخرى لعملها.

بشكل عام، تعد وحدات BPDU ضرورية للحفاظ على استقرار وكفاءة شبكات Ethernet. إنها تسمح بالاتصال والتنسيق بين المحولات لتجنب الحلقات، واختيار أفضل مسار لحركة المرور، والتكيف مع التغييرات في هيكل الشبكة.