Spanning Tree Protocol (IEEE 802.1d) хаттамасы

Spanning Tree Protocol хаттамасы 1983 жылдары шыққан. Ethernet желісінде коммутаторлар тармақталған байланысты қолдайды, яғни (петля) ілгіш болмайды. Бұл альтернативті арналарды ұйымдастыруда ерекше хаттама мен технологияларды қолдануды талап етеді.

Spanning Tree (STA) алгоритмі коммутаторлардың автоматты түрде желідегі порттардың өзара еркін байланысуындағы тармақталған байланыс конфигурациясын анықтауды талап етеді.

STP хаттамасын қолдайтын коммутаторлар автоматты түрде компьютер желісінде тармақталған байланыс конфигурациясын құрайды. Мұндай конфигурацияны - Spanning Tree деп атайды (иногда ее называют остовым деревом). Бұл конфигурация қызмет пакеттерін алмасуды қолдануда автоматты түрде коммутаторда құрылады.

STP хаттамасының жұмысы.

STA алгоритмі әрбір (мост) көпірге идентификаторды беруді талап етеді. Көпір идентификаторы– екі бөлімнен тұратын 8-байтты өрісті: администратормен берілген -2-байт приоритетті, ал 6-байт МАС адресінен тұрады. Әрбір портқа идентификаторына - МАС адрес беріледі. Сонымен қатар әрбір көпір порты осы желі арқылы өтетін кадрлардың берілуінің құнын анықтайды.

Тармақталған ағаш процессі көпір тамырынан (корневого моста (root switch)) басталады, көпір тамыры идентификатор нөмірі аз коммутатордан басталады. Кейбір кезде администратор өзі коммутаторға аз нөмірлі идентификаторды беріп, көпір тамыры ретінде тағайындайды.

STP жұмысының екінші кезеңі – желідегі басқа коммутаторлар үшін порт тамыры ретінде бір коммутаторды тағайындау.

Коммутатордың тамыр порты – бұл тамыр коммутаторына ең жақын жолды тағайындау.

STP жұмысының үшінші кезеңі – берілген порттарды анықтау.

Коммутацияланатын желіде әрбір сегментке белгіленген бір порт (назначенный порт- designated port)беріледі. Бұл порт көпірдің ең басты функциясын орындайды, яғни сегменттен пакетті қабылдайды және оларды берілген бағыт бойынша көпір тамырына жібереді. Берілген сегмент үшін белгіленген порттан тұратын коммутатор осы сегменттің белгіленген көпірі (назначенным мостом -designated bridge) деп аталады. Белгіленген порт коммутаторға ең қысқа қашықтықта орналасады. Ол коммутаторда жалғыз болуы мүмкін. Көпір тамырында барлық порттар белгіленеді, өйткені олардың көпірге дейінгі ара қашықтықтары нөлге тең. Тамырлы көпірде тамырлы порт болмайды.

Тармақты құрғанда ара қашықтық басты мәселе болады. Сондықтан әрбір коммутаторды тамырлы коммутатормен жалғастыратын және әрбір сегментті тамырлы коммутатормен жалғастыратын жалғыз порт таңдалады. Қалған барлық порттар резервте болады, яғни олар қарапайым кадр мәліметтерін бере алмайды. Мұндай таңдауда желідегі активті портта ілгіш (петля) болмайды, ал қалған жалғаулар ағаш тармақтарын құрайды.

STA-да қашықтық ретінде жол құны көрсетіледі (стоимость пути -Path Cost) – ол коммутатор портынан тамырлы коммутаторға дейінгі қашықтықтардың қосындысы уақыт шартымен анықтайды. Сегменттің уақыт шарты ақпараттың бір битін беру уақытымен есептелінеді, ол 10 наносекудпен өлшенеді. Мысалы, 10 Мбит/с Ethernet сегменті үшін уақыт шарты 10 бірлік шартымен (условным единицам) анықталады.

Ағаш тармақтарын есептеу коммутатор қосылып тұрғанда және топологияның өзгеруінде орындалады. Бұл есептеулер коммутатор аралығындағы ақпараттардың периодты алмасуын талап етеді, яғни арнайы пакет көмегімен орындалады. Оларды көпір хатамаларының мәліметтер блогы деп атайды - BPDU (Bridge Protocol Data Unit).

BPDU пакеттері ілмексіз желі топологиясын құру үшін арналған негізгі ақпаратты құрайды:

- коммутатор идентификаторы, түбірлі коммутатор оның негізі болып табылады;

- бастапқы коммутатордан түбірлі коммутаторға дейінгі қашықтық (маршрут құны);

- порт идентификаторы.

BPDU пакеттері арна деңгейіндегі кадр мәліметтер өрісінде сақталады, мысалы, Ethernet кадрларында.

BPDU пакеттері келесі өрістерден тұрады:

- STA хаттамасының идентификатор версиясы - 2 байт. Коммутаторлар бір және осы STA хаттамасының версиясын қолдау қажет, басқалай ілгішпен активті конфигурация орнатуы мүмкін;

- BPDU түрі - 1 байт. BPDU екі түрі қолданылады – конфигурациялы BPDU, яғни түбірлі коммутатор ретінде қолданылуы мүмкін. Байланыс болмағанда, порт бос болмағанда, порт немесе коммутаторлардың өзгеруін хабарлайтын коммутаторлардан берілетін - хабарламалы BPDU;

- жалау - 1 байт. Бір бит конфигурацияның өзгеруін құрайды, екінші бит - конфигурацияның өзгеруін бекітетін жалауды анықтайды;

- түбірлі коммутатор идентификаторы - 8 байт;

- түбірге дейінгі қашықтық - 2 байт;

- коммутатор идентификаторы - 8 байт;

- порт идентификаторы - 2 байт;

- хабардың берілу уақыты - 2 байт;

- hello (время приветствия) интервалы, ол арқылы BPDU пакеттері беріледі;

- жағдайлардың ауысудағы кідіруі - 2 байт.

Дата добавления: 2013-12-13