7.2. Giao thức Spanning Tree (Giao thức phân nhánh cây)
7.2.6. Spanning - Tree tính toán lại
Sau khi hệ thống mạng chuyển mạch đã hội tụ, tất cả các port trên mọi switch và bridge đều ở trạng thái truyền dữ liệu hoặc trạng thái khoá. Port truyền dữ liệu là port có thể truyền , nhận dữ liệu và BPDU. Port khoá là port chỉ nhận gói BPDU mà thôi.
Khi cấu trúc mạng có sự thay đổi, switch và bridge sẽ tính toán lại cấu trúc hình cây và có thể gây cản trở cho giao thông mạng của user khi đang trong quá
trình tính toán.
Thời gian hội tụ theo chuẩn IEEE 801.1D cho cấu trúc hình cây mới là khoảng 50 giây. Khi cấu trúc mạng có sự thay đổi xảy ra, sau thời gian chờ tối đa (max - age) là 20 giây để xác định sự thay đổi đó, Spanning - Tree mới bắt đầu tính lại và chuyển trạng thái cho port. Từ trạng thái khoá, port đ−ợc chuyển sang trạng thái nghe. Sau đó ở trạng thái nghe 15 giây rồi mới chuyển sang trạng thái học và ở trạng thái học 15 giây rồi mới chuyển sang trạng thái truyền dữ liệu. Nh− vậy tổng cộng là 50 giây để cấu trúc mạng chuyển sang cấu hình cây mới đáp ứng theo sự thay đổi.
CD4pro.info CD4pro.info
H×nh 7.2.6.a
Ví dụ một cấu trúc mạng chuyển mạch đã hội tụ nh− trên. Theo chu kỳ mặc
định, cứ 20 giây các switch lại thực hiện trao đổi gói BPDU một lần. Giả sử kết nối trên port 1/1 của Cat - B bị đứt. Khi đó Cat - B không còn nhận đ−ợc gói BPDU theo định kỳ trên port 1/1 nữa. Trong khi đó Cat - B vẫn nhận đ−ợc gói BPDU đều
đặn trên port 1/2. Cat - B đợi hết thời gian chờ tối đa (max - age) là 20 giây mới xác
định kết nối trên port 1/1 đã chết và bắt đầu chuyển sang trạng thái cho port 1/2.
Port 1/2 không thể chuyển ngay từ trạng thái khoá sang trạng thái chuyền dữ liệu
đ−ợc mà phải trải qua 2 trạng thái trung gian là trạng thái nghe và trạng thái học, mỗi trạng thái trung gian này kéo dài 15 giây. Nh− vậy tổng cộng là 50 giây kể từ lúc kết nối trên port 1/1 của Cat - B bị đứt, mạng mới chuyển xong sang cấu trúc mới để đáp ứng theo sự cố này.
CD4pro.info CD4pro.info
Hình 7.2.6.b. Kết quả tính lại là cấu trúc mới nh− hình vẽ.
7.2.7. Giao thức Rapid Spanning - Tree.
Giao thức Rapid Spanning - Tree đ−ợc định nghĩa trong chuẩn IEEE 802.1w.
Giao thức này giới thiệu các vấn đề mới sau:
• Làm rõ hơn vai trò và trạng thái của port.
• Định nghĩa các loại kết nối có thể chuyển nhanh sang trạng thái truyền dữ
liệu.
• Cho phép các switch trong mạng đã hội tụ tự gửi các gói BPDU của nó chứ không chỉ riêng gói BPDU của bridge gốc.
Trạng thái khoá (bloocking) đ−ợc đổi tên thành trạng loại bỏ (discarding).
Port loại bỏ đóng vai trò là một port dự phòng. Trong mỗi segment có một port
đ−ợc chỉ định (designated port) để kết nối vào segment đó. Nếu port chỉ định này bị sự cố thì port loại bỏ tương ứng sẽ được thay thế ngay cho port đó.
CD4pro.info CD4pro.info
Hình 7.2.7.a. Port 1 trên Switch Y là port thay thế cho port 1 trên Switch X.
Các kết nối đ−ợc phân thành các loại nh− kết nối điểm - đến - điểm, kết nối chia sẻ và kết nối biên cuối (edge - link). Kết nối điểm - đến - điểm là kết nối giữa hai switch. Kết nối chia sẻ là kết nối có nhiều switch cùng kết nối vào. Kết nối biên cuối là kết nối từ switch xuống host, không còn switch nào khác xen giữa. Phân biệt thành nhiều loại kết nối cụ thể nh− vậy, việc nhận biết sự thay đổi cấu trúc mạng sẽ nhanh hơn.
Kết nối điểm - đến - điểm và kết nối biên cuối sẽ đ−ợc chuyển vào trạng thái truyền dữ liệu ngay lập tức vì không hề có vòng lặp trên những kết nối dạng này.
CD4pro.info CD4pro.info
Hình 7.2.7.b. Các loại kết nối trong Rapid Spanning - Tree.
Thời gian hội tụ sẽ không lâu hơn 15 giây kể từ khi có sự thay đổi.
Giao thức Rapid Spanning - Tree, hay IEEE 802.1w sẽ thực sự thay thế cho giao thức Spanning - Tree, hay IEEE 802.1D.
TổNG kết
Sau khi hoàn tất ch−ơng này, bạn cần nắm đ−ợc các ý quan trọng sau:
• Sự dự phòng và vai trò quan trọng của nó trong hệ thống mạng.
• Các thành phần chính trong cấu trúc mạng dự phòng.
• Trận bão quảng bá và tác hại của nó trong mạng chuyển mạch.
• Truyền nhiều l−ợt frame và tác hại của nó lên mạng chuyển mạch.
• Nguyên nhân và hậu quả của việc cơ sở dữ liệu địa chỉ MAC không ổn
định.
• Lợi ích và nguy cơ của cấu trúc mạng dự phòng.
CD4pro.info CD4pro.info
• Vai trò của Spanning - Tree trong cấu trúc mạng dự phòng.
• Các hoạt động cơ bản của Spanning - Tree.
• Quá trình bầu bridge gốc.
• Các trạng thái Spanning - Tree.
• So sánh giao thức Spanning - Tree và giao thức Rapid Spanning - Tree.
CD4pro.info CD4pro.info