در بخش های اول و دوم از مبحث معرفی Spanning-tree به مواردی همچون لزوم وجود یک مکانیزم جهت کنترل مسیرهای موجود در توپولوژی لایه دو و همچنین چگونگی انجام این کار به اختصار اشاره کردیم. در اینجا قصد داریم بصورت کاملتر در مورد استانداردهای مربوط به پروتکل Spanning-tree صحبت کنیم.
همانطور که اشاره گردید استانداردهای 802.1D و 802.1W و 802.1S هرکدام دارای امکانات و خصوصیاتی هستند که با توجه به هرکدام از آنها و همچنین امکانات موجود بر روی سوئیچ با توجه به این استانداردها امکان راه اندازی آنها در شبکه وجود دارد.
استاندارد 802.1D که بعنوان استاندارد ابتدایی پروتکل Spanning-tree بوده و با استفاده از مکانیزم انتخاب یک نقطه مرجع در لایه دو و به تناسب آن اختصاص نقشهای مختلف به پورتهای منتهی به آن در مسیر شبکه از ایجاد Loop در شبکه جلوگیری می کند. این امر می تواند علاوه بر جلوگیری از ایجاد Loop مدیریت استفاده از لینکهای Redundant و یا Backup را نیز ساده تر کرده و نیازی به فعال سازی و یا غیرفعال نمودن آنها توسط مدیر سیستم نیست و این اتفاق بصورت اتوماتیک توسط پروتکل Spanning-tree در مواقع بروز اشکال در لینکهای دیگر انجام خواهد شد.
قبل از توضیح بیشتر در مورد این استانداردها لازم است تا در مورد معیار اصلی در انتخاب لینکها بعنوان لینک فعال و یا غیرفعال در توپولوژی با استفاده از Link Cost نکاتی ارائه گردد:
ممکن است این فکر به ذهن شما رسیده باشد که اگر لینک بین سوئیج های مختلف بر روی شبکه از نظر پهنای باند متفاوت باشد و ما بخواهیم که بعنوان مثال لینکی که دارای پهنای باند بالاتر 1 گیگابیت بر ثانیه است همواره بصورت فعال باشد و لینک با پهنای باند پائین تر 100 مگابیت بر ثانیه بعنوان لینک کمکی و بصورت غیرفعال باشد آیا راهی وجود دارد که سیستم بتواند بصورت خودکار تمامی این موارد بر روی شبکه را کنترل کند؟ با استفاده از پروتکل Spanning tree این مورد نیز بصورت خودکار امکانپذیر است.
در پروتکل Spanning tree هرکدام از لینکهای موجود در بین سوئیچ ها دارای یک مقدار عددی هستند که با عنوان Link Cost معرفی میگردند که با توجه به پهنای باند موجود بر روی آن لینک که در هر دو طرف لینک اعمال شده انتخاب میگردند، بر اساس این معیار لینکهایی که دارای پهنای باند بالاتری هستند از Cost پائین تری برخوردار بوده و به این ترتیب اولویت بالاتری خواهند داشت و این اطلاعات با استفاده از پیغامهای بین سوئیچ ها توسط BPDU منتقل میگردد و به این ترتیب یک تصویر کلی بصورت سراسری در بین سوئیچ ها از توپولوژی لایه دو موجود ساخته میشود.
با توجه به این مکانیزم لینکهای دارای پهنای باند 10 گیگابیت بر ثانیه دارای Cost به میزان 2 هستند.
لینکهای دارای پهنای باند 1 گیگابیت بر ثانیه دارای Cost به میزان 4 هستند.
لینکهای دارای پهنای باند 100 مگابیت بر ثانیه دارای Cost به میزان 19 هستند.
لینکهای دارای پهنای باند 10 مگابیت بر ثانیه دارای Cost به میزان 100 هستند.
البته مکانیزم عدد دهی به Cost با پیشرفت تکنولوژی های انتقال اطلاعات و افزایش سریع پهنای باند تغییرات بسیاری کرده که بتواند سازگاری بین افزایش پهنای باند و کنترل لینکها را با استفاده از Cost متناسب با آن لینک برقرار کند، که در بخش های بعدی به آنها اشاره خواهیم کرد.
حال با در نظر گرفتن اعدادی که بعنوان Cost برای لینکهای مختلف در نظر گرفته می شود می توانیم در یک مثال مکانیزم انتخاب لینکها در spanning tree را بیشتر مورد مطالعه قرار دهیم. به مثال زیر توجه نمائید
با استفاده از تکنیکی که در قسمت قبل به آن اشاره کردیم سوئیچ Root با استفاده از ID پائین تر انتخاب میگردد، همانطور که در شکل بالا مشاهده می نمائید سوئیچ A بعنوان Root انتخاب گردیده و بقیه سوئیچ ها باید مسیرهای منتهی به سوئیچ Root را انتخاب و بقیه مسیرها را در حالت متناسب با کنترل Loop در شبکه قرار دهند. در این تصویر مشاهده می کنید که لینکهای بین سوئیچهای A و C و همچنین C و E دارای پهنای باند 10 مگابیت بر ثانیه هستند و بقیه لینکها دارای پهنای باند 100 مگابیت بر ثانیه بوده و لینک مستقیم بین سوئیچ C و D دارای پهنای باند یک گیگابیت بر ثانیه می باشد.
ابتدا سوئیچ B مسیر خود به سمت Root را از طریق لینک مستقیم به سوئیچ A انتخاب میکند که با توجه به پهنای باند 100 مگابیت بر ثانیه میزان Cost آن 19 خواهد بود. بنابر این اولین Root port بر روی توپولوژی انتخاب میگردد.
سپس سوئیچ D با دریافت BPDU از سوئیچ B لینک مستقیم بین سوئیچ D و B را بعنوان Root port معرفی میکند و سوئیچ C نیز با استفاده از مقایسه Cost دریافتی از مسیرهای مختلف از سمت سوئیچ های D و E مسیر مستقیم بین سوئیچ C و D را بعنوان Root port انتخاب میکند اما چگونه:
سوئیچ C با دریافت BPDU از لینک 10 مگابیت بر ثانیه خود با Cost به میزان 100 از سمت سوئیچ A و همچنین BPDU از لینک 1000 مگابیت بر ثانیه خود با Cost به میزان 4 این لینک را به سمت سوئیچ Root انتخاب میکند و به این وسیله این لینک بعنوان Root port معرفی میگردد. سوئیچ C می باید گزارش خود از لینک های خود را برای سوئیچ D ارسال کند که در صورت نیاز سوئیچ D نیز مسیر خود را مجدد بررسی کند. سوئیچ C با ارسال BPDU به سوئیچ D اعلام Cost به میزان 100 از سمت لینک مستقیم خود به Root switch داشته و سوئیچ D هم که قبلا از سمت سوئیچ B با دریافت BPDU متوجه شده بود که میزان Cost از سمت سوئیچ B به سمت Root با استفاده از لینک به سمت آن سوئیچ 19 می باشد. با توجه به این اطلاعات دریافتی از دو سمت سوئیچ D متوجه میگردد که مسیر از سمت سوئیچ B دارای Cost پائین تری بوده و به این ترتیب همان پورت که در ابتدا بعنوان Root port انتخاب کرده بود به همین عنوان نگه میدارد، حال اگر مسیر اعلام شده از سمت سوئیچ C دارای میزان پائین تری از Cost بود مسیر منتهی به سوئیچ C توسط سوئیچ D بعنوان Root port اعلام میگردید. سوئیچ D با تعیین این پورت بر روی پورت خود به سمت سوئیچ E یک BPDU ارسال میکند که حاوی اعلام Cost کلی مسیر به سمت Root Switch می باشد که به میزان 38 اعلام میگردد (19 + 19). از سمت سوئیچ C نیز مسیر با Cost به میزان 42 (19 + 19 + 4) به سوئیچ E اعلام میگردد. با مقایسه دو مسیر اعلام شده از دو سوئیچ D و C سوئیچ E مسیر از سمت سوئیچ D را بعنوان مسیر کوتاه تر انتخاب میکند. بنابر این با طی این مراحل مسیرها به سمت سوئیچ Root انتخاب شده و مسیرهای دیگر بصورت Block درخواهند آمد. در این توپولوژی با توجه به مراحل انجام شده لینک بین سوئیچ E و C و همچنین لینک بین سوئیچ C و A که دارای Cost بالاتری بودند بصورت Block درخواهد آمد.
در بخش های بعدی در مورد مدت زمان مورد نیاز این مراحل و لزوم وجود استانداردی برای بهبود این زمان صحبت خواهیم کرد.
* کارشناسان مجرب ما در ادمین کالا آماده ارائه مشاوره و خدمات در زمینه های مختلف شبکه از جمله طراحی، راه اندازی، رفع اشکال و همچنین آموزش سازمانی در زمینه های مختلف تکنولوژی های مرتبط شبکه سیسکو می باشند و با بهره گیری از دانش روز دنیا تکنولوژی های برتر شبکه و ارتباطات را برای شما فراهم می آورد *
