Коммутируемые сети

Быстродействующие протоколы

Существенным недостатком протокола STP является слишком долгое время формирования новой конфигурации сети, которое может составлять значение порядка 1 минуты (20 секунд сохранения текущей конфигурации, плюс 15 секунд состояния прослушивания, плюс 15 секунд состояния обучения - итого 50 сек.). Поэтому были разработаны различные варианты быстродействующих протоколов охватывающего (покрывающего) дерева.

Созданный компанией Cisco быстродействующий протокол для работы с виртуальными локальными сетями (Rapid per-VLAN spanning tree protocol -rapid PVST+) стал основой для международных стандартов IEEE. Быстродействующий протокол (Rapid STP - RSTP) входит в состав стандарта 802.1D-2004. Протокол Multiple STP - MSTP, позволяющий протоколу STP взаимодействовать с множеством виртуальных локальных сетей, входит в стандарт IEEE 802.1Q-2003.

Наиболее известным в настоящее время является быстродействующий протокол RSTP. Для ускорения функционирования локальной сети древовидной топологии протокол RSTP предусматривает, что порты доступа конечных узлов к сети не участвуют в стадии прослушивания (Listening) и обучения (Learning), поскольку они входят в тупиковые сегменты, откуда существует единственный путь в сеть ( рис. 6.7 - рис. 6.9). Эта технология компании Cisco получила название Port Fast. Для остальных портов исключена стадия прослушивания, поэтому реализуется сразу переход в состояние обучения. Вместо 20 секунд сохранения текущей конфигурации при отсутствии пакетов Hello установлена длительность таймера (Maximum age) в 6 сек. Поэтому при отказе в сети протокол RSTP создает новую древовидную топологию значительно быстрее, чем протокол STP. Оба этих протокола (STP и RSTP) являются совместимыми. Причем, на части коммутаторов может быть сконфигурирован протокол STP, а на других - может использоваться RSTP.

Технология Port Fast для тупиковых портов (edge port) может быть сконфигурирована на интерфейсах доступа к сети, например, на портах F0/1, …, F0/n коммутаторов А1 - А3 ( рис. 6.11). При этом для конфигурирования F0/1 коммутатора Switch-A1 используется команда:

Switch-A1(config)#int f0/1
Switch-A1(config-if)#spanning-tree portfast
    

Отмена технологии производится по команде:

Switch-A1(config-if)#no spanning-tree portfast
    

Проверка производится по команде sh run.

В протоколе RSTP помимо корневых и назначенных введены новые роли портов: альтернативные - alternate ( рис. 6.12) и резервные - backup.

Рис. 6.12. Порты локальной сети

Альтернативный порт, например порт F6 коммутатора S2, дублирует корневой порт F4 при его отказе. Если сегмент, соединяющий коммутатор S1 (порт F1) и коммутатор S2 (порт F4), выходит из строя, то передача кадров из S2 корневому коммутатору S1 будет производиться через альтернативный порт F6. Резервный порт дублирует назначенный.