(ML-001) Jak prawidłowo zarządzać wieloma publicznymi lub prywatnymi adresami IP na routerze brzegowym
$8,99
Odkrywanie jednostek BPDU: jak jednostki BPDU utrzymują sieć w ruchu
- Mauro Escalanta
- Brak komentarzy
- Udostępnij ten artykuł
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Telegram
Jednostki danych protokołu mostu (BPDU = jednostka danych protokołu mostu), to komunikaty danych używane w Protokół drzewa opinającego (STP) do udostępniania informacji o topologii sieci pomiędzy wszystkimi przełącznikami w sieci.
Typy BPDU
Istnieją trzy typy jednostek BPDU: Konfiguracja BPDU (znana również jako standardowa jednostka BPDU), BPDU powiadomienia o zmianie topologii (TCN) i jednostka BPDU protokołu Rapid Spanning Tree (RSTP).
1. Konfiguracja BPDU
Są to najpopularniejsze jednostki BPDU, wysyłane regularnie (domyślnie co 2 sekundy) przez wszystkie przełączniki w sieci w celu wymiany informacji o topologii. Konfiguracja BPDU zawiera następujące informacje:
- Identyfikator mostu głównego: 8-bajtowy identyfikator przełącznika uważany za most główny. Most główny jest centralnym przełącznikiem w topologii STP.
- Identyfikator mostu nadawcy: 8-bajtowy identyfikator przełącznika, który wysłał jednostkę BPDU.
- Identyfikator portu: Dwubajtowy identyfikator portu, który wysłał jednostkę BPDU.
- Koszt ścieżki: Suma kosztów wszystkich łączy od przełącznika wysyłającego jednostkę BPDU do mostu głównego.
- Wiek, maksymalny wiek, czas powitania, opóźnienie przekazywania: Zmienne czasowe używane do określenia czasu życia i propagacji jednostek BPDU.
- Flagi: Wskazują stan sieci, na przykład zmiany topologii.
2. Powiadomienie o zmianie topologii (TCN) BPDU
Są one wysyłane, gdy przełącznik wykryje zmianę w topologii sieci, na przykład gdy port zmieni stan (z zablokowanego na przekierowany i odwrotnie).
Przełącznik, który wykryje zmianę, wysyła sygnał TCN BPDU do mostu głównego, który następnie wysyła potwierdzenie zmiany topologii BPDU do wszystkich pozostałych przełączników.
3. Protokół szybkiego drzewa opinającego (RSTP) BPDU
RSTPBPDU jest podobny do konfiguracyjnego BPDU, ale jest używany w protokole Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), który jest ewolucją oryginalnego STP zaprojektowanego w celu szybszej konwergencji. RSTP BPDU wprowadza kilka nowych pól i zmienia wykorzystanie niektórych istniejących pól.
Tabela porównawcza 3 typów jednostek BPDU
| Konfiguracja BPDU | Powiadomienie o zmianie topologii (TCN) BPDU | Protokół szybkiego drzewa opinającego (RSTP) BPDU | |
|---|---|---|---|
Pierwsze użycie | Wymieniaj informacje o topologii sieci między przełącznikami i wybierz most główny. | Powiadom inne przełączniki o zmianie topologii sieci. | Stosowany w RSTP w celu szybszej rekonwergencji sieci w przypadku zmian topologii. |
Częstotliwość wysyłki | Jest wysyłany regularnie (domyślnie co 2 sekundy) przez wszystkie przełączniki w sieci. | Jest wysyłany, gdy przełącznik wykryje zmianę w topologii sieci. | Jest regularnie wysyłany jako konfiguracyjny BPDU, ale z dodatkowymi informacjami i zmianami w wykorzystaniu niektórych pól w celu obsługi RSTP. |
Informacje zawarte | Identyfikator mostu głównego, identyfikator mostu nadawcy, identyfikator portu, koszt ścieżki, wiek, maksymalny wiek, czas powitania, opóźnienie przekazywania, flagi. | Nie zawiera zbyt wielu informacji, głównie komunikat typu „powiadomienie o zmianie”. | Podobny do konfiguracji BPDU, ale z dodatkowymi polami do obsługi protokołu RSTP, takimi jak rola nadawcy, stany uczenia się i przekazywania itp. |
Wynik przetwarzania | Przełączniki wykorzystują te informacje do wyboru mostu głównego, portu głównego i wyznaczonych portów oraz blokują inne porty, aby zapobiec pętlom. | Przełączniki reagują na zmianę topologii, prawdopodobnie wybierając nowy most główny, port główny lub wyznaczone porty i zmieniając stan niektórych portów. | Przełączniki mogą szybko zmieniać topologię sieci w odpowiedzi na zmiany, umożliwiając szybszą ponowną konwergencję. |
Rozumiejąc tabelę porównawczą trzech typów BPDU, istotne jest również podkreślenie podobieństw i różnic między nimi:
Podobieństwa
Wszystkie jednostki BPDU są używane w protokole Spanning Tree (STP), aby uniknąć pętli w sieci Ethernet i utrzymać zdrową sieć.
Trzy typy jednostek BPDU są wysyłane w sieci w celu komunikowania topologii sieci i zachodzących w niej zmian.
Wszystkie są przesyłane przez przełączniki w sieci.
Różnice
Konfiguracyjne jednostki BPDU i RSTP BPDU są wysyłane regularnie w celu udostępniania informacji o topologii sieci i stanie przełącznika, podczas gdy jednostka TCN BPDU jest wysyłana tylko w przypadku zmiany topologii sieci.
Konfiguracja BPDU jest używana w podstawowym STP, podczas gdy jednostka RSTP BPDU jest używana w protokole Rapid Spanning Tree, który jest bardziej zaawansowaną i szybszą wersją STP.
Jednostka BPDU RSTP, w przeciwieństwie do jednostki BPDU konfiguracji, zawiera dodatkowe informacje i zmienia wykorzystanie niektórych pól w celu obsługi funkcji RSTP, takich jak możliwość przenoszenia portów bezpośrednio do stanu przekazywania ze stanu niewyznaczonego, bez przechodzenia przez stan przekazywania. słuchanie i uczenie się, tak jak ma to miejsce w podstawowym STP.
Jednostka TCN BPDU jest znacznie prostsza niż pozostałe dwa, ponieważ jej głównym celem jest proste powiadamianie innych przełączników o zmianie topologii sieci.
Każdy typ jednostki BPDU ma określony cel i cechy, które sprawiają, że nadaje się do swojej roli w zarządzaniu topologią sieci Ethernet. Różnice między nimi polegają głównie na ilości i rodzaju zawartych w nich informacji, częstotliwości ich wysyłania oraz sposobie, w jaki wpływają na zachowanie przełączników w sieci.
Ogólna obsługa jednostek BPDU
W działającej sieci każdy przełącznik wysyła jednostki BPDU zawierające identyfikację mostu głównego.
Jeśli przełącznik odbierze jednostkę BPDU wskazującą, że istnieje most główny o identyfikatorze niższym niż aktualnie posiadany, zaktualizuje swoje informacje i rozpocznie przesyłanie tej jednostki BPDU zamiast własnej.
Ten proces gwarantuje, że wszystkie przełączniki dojdą do porozumienia, który z nich jest mostem głównym. Stamtąd używają jednostek BPDU do określenia najkrótszej ścieżki do mostu głównego i blokują wszystkie porty, które nie znajdują się na tej ścieżce, aby zapobiec pętlom sieci.
Ważne jest, aby zrozumieć, w jaki sposób protokół Spanning Tree wykorzystuje te pakiety do utrzymania sprawnej i funkcjonalnej sieci.
Wybór mostu głównego
Proces rozpoczyna się od wybrania mostu głównego. Każdy przełącznik wysyła konfiguracyjną jednostkę BPDU z własnym identyfikatorem mostu jako identyfikatorem mostu głównego. Identyfikator mostu składa się z wartości priorytetu (2 bajty) i adresu MAC przełącznika (6 bajtów). Przełącznik z najniższym identyfikatorem mostu staje się mostem głównym. W przypadku równego priorytetu o mostku głównym decyduje najniższy adres MAC.
Wybór portów głównych i portów wyznaczonych
Po ustanowieniu mostu głównego pozostałe przełączniki muszą określić najlepszą ścieżkę do niego. Odbywa się to poprzez porty główne. Każdy przełącznik, inny niż most główny, wybierze jeden ze swoich portów jako port główny, czyli port o najniższym koszcie ścieżki do mostu głównego.
Wyznaczone porty to te, które znajdują się na wybranej ścieżce prowadzącej do mostu głównego. Wyznaczone porty odpowiadają za wysyłanie jednostek BPDU w dół hierarchii sieci, tak aby inne przełączniki mogły znaleźć drogę do mostu głównego.
Blokowanie portów i ról portów w RSTP
Porty, które nie są wybrane jako porty główne lub porty wyznaczone, są blokowane, aby zapobiec powstawaniu pętli. W stanie blokowania port nie będzie wysyłał ani odbierał ruchu danych, ale nadal może odbierać jednostki BPDU.
RSTP, w przeciwieństwie do tradycyjnego protokołu STP, definiuje dodatkowe role portów, takie jak port alternatywny i port zapasowy. Role te pozwalają na szybszą rekonwergencję sieci w przypadku wystąpienia zmian topologii.
Zmiany w topologii i jednostkach BPDU
Kiedy nastąpi zmiana w topologii, np. awaria lub otwarcie łącza, zaangażowane przełączniki rozpoczynają wysyłanie jednostek BPDU TCN w stronę mostu głównego. Kiedy most główny odbierze te jednostki BPDU, wysyła konfiguracyjną jednostkę BPDU do wszystkich przełączników, aby wskazać, że nastąpiła zmiana w topologii i że powinny one zaktualizować swoje informacje.
Koniec końców
Należy zauważyć, że powyższe szczegóły opisują standardowe zachowanie protokołu Spanning Tree i sposób, w jaki wykorzystuje on jednostki BPDU. Istnieje jednak kilka wersji i wariantów protokołu Spanning Tree (takich jak RSTP, MSTP, PVST itp.), które mogą różnić się konkretnymi szczegółami dotyczącymi sposobu wykorzystania jednostek BPDU i innymi aspektami ich działania.
Ogólnie rzecz biorąc, jednostki BPDU są niezbędne do utrzymania stabilności i wydajności sieci Ethernet. Umożliwiają komunikację i koordynację między przełącznikami, aby uniknąć pętli, wybrać najlepszą ścieżkę dla ruchu i dostosować się do zmian w topologii sieci.
Krótki quiz wiedzy
Co sądzisz o tym artykule?
Czy odważysz się ocenić zdobytą wiedzę?
Powiązane artykuły
Powiązane artykuły
Mikrolaba
(ML-002) Sposoby przydzielania publicznych adresów IP klientom za pomocą MikroTika
$9,99
(ML-003) Przewodnik konfiguracji tras wyjścia z Internetu u dwóch lub więcej dostawców (przełączanie awaryjne i rekurencja w równoważeniu PCC)
$8,99
(ML-004) Strategie wdrażania filtrów w celu ograniczenia dostępu do stron internetowych za pomocą MikroTika
$7,99
Inne tematy, które mogą Cię zainteresować
Sposoby przypisywania adresacji IPv6 (część 2)
Marzec 25, 2024
Sposoby przypisywania adresacji IPv6 (część 1)
Marzec 11, 2024
Chcesz zasugerować temat?
Co tydzień publikujemy nowe treści. Chcesz, żebyśmy porozmawiali o czymś konkretnym?
