(ML-001) Cách quản lý đúng cách nhiều IP công cộng hoặc riêng tư trên bộ định tuyến biên
$8,99
Làm sáng tỏ các BPDU: Cách BPDU giữ cho mạng luôn hoạt động
- Mauro Escalante
- không có lời bình luận nào
- Chia sẻ bài viết này
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Telegram
Đơn vị dữ liệu giao thức cầu nối (BPDU = Đơn vị dữ liệu giao thức cầu nối), là các thông điệp dữ liệu được sử dụng trong Giao thức cây kéo dài (STP) để chia sẻ thông tin về cấu trúc liên kết mạng giữa tất cả các thiết bị chuyển mạch trong mạng.
Các loại BPDU
Có ba loại BPDU: BPDU cấu hình (còn được gọi là BPDU tiêu chuẩn), BPDU thông báo thay đổi cấu trúc liên kết (TCN) và BPDU giao thức cây kéo dài nhanh (RSTP).
1. Cấu hình BPDU
Đây là các BPDU phổ biến nhất, được gửi thường xuyên (mặc định 2 giây một lần) bởi tất cả các thiết bị chuyển mạch trong mạng để trao đổi thông tin về cấu trúc liên kết. BPDU cấu hình chứa các thông tin sau:
- ID cầu gốc: Mã định danh 8 byte cho switch được cho là cầu nối gốc. Root bridge là switch trung tâm trong cấu trúc liên kết STP.
- ID cầu nối người gửi: Mã định danh 8 byte cho switch đã gửi BPDU.
- ID cổng: Mã định danh 2 byte cho cổng đã gửi BPDU.
- Chi phí đường dẫn: Tổng chi phí của tất cả các liên kết từ switch gửi BPDU tới root bridge.
- Tuổi, Tuổi tối đa, Thời gian chào, Độ trễ chuyển tiếp: Các biến thời gian được sử dụng để xác định thời gian tồn tại và sự lan truyền của BPDU.
- Cờ: Chúng cho biết trạng thái của mạng, chẳng hạn như những thay đổi về cấu trúc liên kết.
2. BPDU Thông báo Thay đổi Cấu trúc Liên kết (TCN)
Chúng được gửi khi một bộ chuyển mạch phát hiện sự thay đổi trong cấu trúc liên kết mạng, chẳng hạn như khi một cổng thay đổi trạng thái (từ bị chặn sang chuyển tiếp hoặc ngược lại).
Công tắc phát hiện thay đổi sẽ gửi một TCN BPDU tới cầu gốc, sau đó cầu nối này sẽ gửi BPDU xác nhận thay đổi cấu trúc liên kết tới tất cả các thiết bị chuyển mạch khác.
3. BPDU Giao thức cây bắc cầu nhanh (RSTP)
RSTP BPDU tương tự như BPDU cấu hình, nhưng được sử dụng trong Giao thức cây kéo dài nhanh (RSTP), đây là một sự phát triển của STP ban đầu được thiết kế để hội tụ nhanh hơn. RSTP BPDU giới thiệu một số trường mới và thay đổi cách sử dụng một số trường hiện có.
Bảng so sánh 3 loại BPDU
| Cấu hình BPDU | Thông báo thay đổi cấu trúc liên kết (TCN) BPDU | Giao thức cây kéo dài nhanh (RSTP) BPDU | |
|---|---|---|---|
Cách dùng thông thường | Trao đổi thông tin cấu trúc liên kết mạng giữa các thiết bị chuyển mạch và chọn Root Bridge. | Thông báo cho các thiết bị chuyển mạch khác về sự thay đổi cấu trúc liên kết mạng. | Được sử dụng trong RSTP để tái hội tụ mạng nhanh hơn trong trường hợp thay đổi cấu trúc liên kết. |
Tần suất vận chuyển | Nó được gửi thường xuyên (mặc định 2 giây một lần) bởi tất cả các thiết bị chuyển mạch trong mạng. | Nó được gửi khi một switch phát hiện sự thay đổi trong cấu trúc liên kết mạng. | Nó thường xuyên được gửi dưới dạng BPDU cấu hình, nhưng có thêm thông tin và thay đổi trong việc sử dụng một số trường để hỗ trợ RSTP. |
Thông tin chứa | ID cầu gốc, ID cầu người gửi, ID cổng, chi phí đường dẫn, tuổi, tuổi tối đa, thời gian chào, độ trễ chuyển tiếp, cờ. | Nó không chứa nhiều thông tin, chủ yếu là tin nhắn kiểu “thông báo thay đổi”. | Tương tự như BPDU cấu hình, nhưng có thêm các trường để hỗ trợ RSTP, chẳng hạn như Vai trò của người gửi, trạng thái Đang học và Chuyển tiếp, v.v. |
Kết quả xử lý | Các thiết bị chuyển mạch sử dụng thông tin để chọn Cầu gốc, Cổng gốc và Cổng được chỉ định, đồng thời chặn các cổng khác để ngăn chặn vòng lặp. | Các thiết bị chuyển mạch phản ứng với sự thay đổi trong cấu trúc liên kết, có thể bằng cách chọn Cầu gốc, Cổng gốc hoặc Cổng được chỉ định mới và thay đổi trạng thái của một số cổng. | Bộ chuyển mạch có thể nhanh chóng thay đổi cấu trúc liên kết mạng để đáp ứng với những thay đổi, cho phép tái hội tụ nhanh hơn. |
Hiểu được bảng so sánh của ba loại BPDU, điều cần thiết là phải làm nổi bật những điểm tương đồng và khác biệt giữa chúng:
Điểm tương đồng
Tất cả BPDU đều được sử dụng trong Giao thức cây kéo dài (STP) để tránh các vòng lặp trong mạng Ethernet và duy trì mạng khỏe mạnh.
Ba loại BPDU được gửi trên mạng để truyền đạt cấu trúc liên kết mạng và các thay đổi đối với nó.
Tất cả chúng đều được truyền bằng các thiết bị chuyển mạch trong mạng.
Sự khác biệt
BPDU cấu hình và RSTP BPDU được gửi thường xuyên để chia sẻ thông tin cấu trúc liên kết mạng và trạng thái chuyển đổi, trong khi TCN BPDU chỉ được gửi khi có thay đổi trong cấu trúc liên kết mạng.
BPDU cấu hình được sử dụng trong STP cơ bản, trong khi RSTP BPDU được sử dụng trong Giao thức cây kéo dài nhanh, đây là phiên bản STP tiên tiến hơn và nhanh hơn.
RSTP BPDU, không giống như BPDU cấu hình, chứa thông tin bổ sung và thay đổi cách sử dụng một số trường để hỗ trợ các tính năng RSTP, chẳng hạn như khả năng di chuyển các cổng trực tiếp sang trạng thái chuyển tiếp từ trạng thái không được chỉ định mà không cần chuyển qua trạng thái chuyển tiếp. nghe và học, như được thực hiện trong STP cơ bản.
TCN BPDU đơn giản hơn đáng kể so với hai loại còn lại, vì mục đích chính của nó chỉ là thông báo cho các thiết bị chuyển mạch khác về sự thay đổi trong cấu trúc liên kết mạng.
Mỗi loại BPDU có mục đích và đặc điểm cụ thể giúp nó phù hợp với vai trò của nó trong việc quản lý cấu trúc liên kết mạng Ethernet. Sự khác biệt giữa chúng chủ yếu nằm ở số lượng và loại thông tin chúng chứa, tần suất chúng được gửi và cách chúng ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị chuyển mạch trong mạng.
Hoạt động chung của BPDU
Trong một mạng đang hoạt động, mỗi switch sẽ gửi các BPDU chứa thông tin nhận dạng mà nó tin là root bridge.
Nếu một switch nhận được một BPDU chỉ ra rằng có một root bridge có ID thấp hơn ID hiện tại, nó sẽ cập nhật thông tin của mình và bắt đầu chuyển tiếp BPDU đó thay vì của chính nó.
Quá trình này đảm bảo rằng tất cả các thiết bị chuyển mạch đều đi đến thống nhất về cầu nối gốc. Từ đó, họ sử dụng các BPDU để xác định đường đi ngắn nhất đến cầu gốc và sẽ chặn mọi cổng không nằm trên đường dẫn đó để ngăn chặn tình trạng lặp mạng.
Điều quan trọng là phải hiểu cách giao thức Spanning Tree sử dụng các gói này để duy trì một mạng hoạt động tốt và lành mạnh.
Chọn cầu gốc
Quá trình bắt đầu bằng việc chọn Root Bridge. Mỗi switch gửi một BPDU cấu hình có ID cầu riêng của nó làm ID cầu gốc. ID cầu bao gồm giá trị ưu tiên (2 byte) và địa chỉ MAC của bộ chuyển mạch (6 byte). Switch có Bridge ID thấp nhất sẽ trở thành Root Bridge. Trong trường hợp có mức độ ưu tiên ngang nhau, địa chỉ MAC thấp nhất sẽ quyết định Root Bridge.
Lựa chọn cổng gốc và cổng được chỉ định
Sau khi Root Bridge được thiết lập, các switch khác phải xác định đường dẫn tốt nhất tới nó. Điều này được thực hiện thông qua Cổng gốc. Mỗi switch, ngoại trừ Root Bridge, sẽ chọn một trong các cổng của nó làm Root Port, đây là cổng có Chi phí đường đi tới Root Bridge thấp nhất.
Cổng được chỉ định là những cổng nằm trên đường dẫn đã chọn để đến Root Bridge. Các cổng được chỉ định có trách nhiệm gửi BPDU xuống hệ thống phân cấp mạng để các bộ chuyển mạch khác có thể tìm đường đến Root Bridge.
Chặn các cổng và vai trò cổng trong RSTP
Các cổng không được chọn làm Cổng gốc hoặc Cổng được chỉ định sẽ bị chặn để tránh lặp lại. Ở trạng thái chặn, một cổng sẽ không gửi hoặc nhận lưu lượng dữ liệu nhưng vẫn có thể nhận BPDU.
RSTP, không giống như STP truyền thống, xác định vai trò bổ sung cho các cổng, chẳng hạn như cổng thay thế và cổng dự phòng. Những vai trò này cho phép mạng tái hội tụ nhanh hơn nếu xảy ra thay đổi cấu trúc liên kết.
Những thay đổi về cấu trúc liên kết và BPDU
Khi xảy ra thay đổi về cấu trúc liên kết, chẳng hạn như liên kết ngừng hoạt động hoặc xuất hiện, các thiết bị chuyển mạch có liên quan sẽ bắt đầu gửi TCN BPDU tới Root Bridge. Khi Root Bridge nhận được các BPDU này, nó sẽ gửi BPDU cấu hình tới tất cả các switch để chỉ ra rằng đã có sự thay đổi trong cấu trúc liên kết và chúng nên cập nhật thông tin của mình.
Cân nhắc cuối cùng
Điều quan trọng cần lưu ý là các chi tiết ở trên mô tả hành vi tiêu chuẩn của giao thức Spanning Tree và cách nó sử dụng BPDU. Tuy nhiên, có một số phiên bản và biến thể của giao thức Spanning Tree (chẳng hạn như RSTP, MSTP, PVST, v.v.) có thể khác nhau về chi tiết cụ thể về cách chúng sử dụng BPDU và các khía cạnh khác trong hoạt động của chúng.
Nhìn chung, BPDU rất cần thiết để duy trì tính ổn định và hiệu quả của mạng Ethernet. Chúng cho phép liên lạc và phối hợp giữa các thiết bị chuyển mạch để tránh lặp, chọn đường dẫn tốt nhất cho lưu lượng truy cập và thích ứng với những thay đổi trong cấu trúc liên kết mạng.
Bài kiểm tra kiến thức tóm tắt
Bạn nghĩ gì về bài viết này?
Bạn có dám đánh giá kiến thức đã học của mình không?
Bài viết liên quan
Bài viết liên quan
Phòng thí nghiệm vi mô
(ML-002) Các cách gán địa chỉ IP công cộng cho máy khách bằng MikroTik
$9,99
(ML-003) Hướng dẫn định cấu hình các tuyến thoát Internet với hai nhà cung cấp trở lên (chuyển đổi dự phòng và đệ quy trong cân bằng PCC)
$8,99
(ML-004) Lọc các chiến lược triển khai để hạn chế quyền truy cập vào các trang web bằng MikroTik
$7,99
Các chủ đề khác có thể bạn quan tâm
Bạn có muốn đề xuất một chủ đề?
Mỗi tuần chúng tôi đăng nội dung mới. Bạn có muốn chúng tôi nói về một cái gì đó cụ thể?
Các khóa học trực tuyến sắp tới
MTCINE trực tuyến
$187,00
MTCNA trực tuyến
$187,00
MTCRE trực tuyến
$187,00
Gói 4 sách MikroTik RouterOS
$68,47
