اگر به دنبال راه حلی برای رفع مشکل لوپ در شبکه هستید این مطلب مختص شماست، پروتکل درخت پوشا یا به اختصار Spanning Tree Protocol) STP) از شکل گیری Loop ها در شبکه سوئیچ شده جلوگیری می نماید، اما این کار را در مقایسه با قابلیت های پردازشی تجهیزات جدید، با کارایی کمتری انجام می دهد.
این مقاله نگاهی است به پروتکل درخت پوشای سریع یا (Protocol Rapid Spanning Tree (RSTP که برای انجام وظایف STP طراحی شده است. RSTP در IEEE 802.1w استاندارد شد و در حال حاضر در IEEE 802.1D هم ادغام شده است. رفع مشکل لوپ در شبکه
RSTP در واقع با انجام تغییراتی کوچک در روش کار STP، باعث می شود دفعات همگرایی (Converge) روی سوئیچ ها، هم در شروع و هم در خرابی لینک به حداقل برسد. در ادامه به بررسی نحوه تکمیل RSTP نسبت به STP و همچنین نحوه پیکربندی آن روی تجهیزات سوئیچ سیسکو (IOS) می پردازیم. رفع مشکل لوپ در شبکه
رفع مشکل لوپ در شبکه
برای رفع مشکل حلقه در شبکه می توانید اقدامات زیر را انجام دهید:
- تعیین منابع مشکل: بررسی دستگاه ها و پورت هایی که در حلقه قرار دارند و سعی در شناسایی دستگاه یا پورتی که باعث ایجاد حلقه شده است. رفع مشکل لوپ در شبکه
- غیرفعال کردن STP: در صورت استفاده از پروتکل Spanning Tree Protocol (STP)، می توانید آن را غیرفعال کنید تا حلقه ایجاد نشود. اما باید توجه داشته باشید که غیرفعال کردن STP امکان دارد باعث ایجاد مشکلات دیگری در شبکه شود.
- تنظیم کردن پورت ها به عنوان پورت های ترانک: در صورتی که دو سوییچ به یکدیگر وصل شده اند و از پورت های ترانک برای اتصال استفاده می کنند، مطمئن شوید که پورت ها به درستی تنظیم شده اند و حالت ترانک را دارند.
- بررسی کابل ها: امکان دارد کابل ها به طور غیرصحیح وصل شده باشند و باعث ایجاد حلقه شده باشند. بنابراین، بررسی کابل ها و معاینه آن ها می تواند مشکل را حل کند.
- تنظیمات VLAN: در صورت استفاده از VLAN، مطمئن شوید که VLAN ها به درستی تنظیم شده اند و در صورت نیاز، VLAN های تکراری را حذف کنید. رفع مشکل لوپ در شبکه
- آزمایش و اعمال تغییرات: پس از انجام هر تغییر، مطمئن شوید که شبکه به درستی عمل می کند و هیچ حلقه ای وجود ندارد. برای این کار می توانید از ابزارهای مدیریت شبکه مانند traceroute یا ping استفاده کنید.
اگر با انجام این مراحل هنوز مشکل loop در شبکه حل نشده است، بهتر است با یک متخصص شبکه مشورت کنید تا به شما کمک کند.
حلقه ها (LOOP) در شبکه چطور ایجاد میشوند؟ و راهکار رفع آن ها
شبکه های مختلف با سوئیچ های HRUI به هم متصل می شوند، ولی اگر به درستی به یکدیگر متصل نشوند باعث به وجود آمدن حلقه ها(LOOP) در شبکه می شوند. رفع مشکل لوپ در شبکه
زمانی که بیش از یک اتصال بین دو سوئیچ HRUI شبکه یا حتی دو پورت از یک سوئیچ ایجاد شود حلقه به وجود می آید. وقتی حلقه در سوئیچ پدیدار شود یک پیام همواره به پخش خود ادامه می دهد و همه توانایی ارتباط با یکدیگر را از دست میدهند و کل شبکه مختل میشود.
حلقه ها(LOOP)در شبکه می توانند سرعت یا به عبارتی ترافیک شبکه شما کند کنند یا از کار بیاندازند. گاهی حلقه ها باعث میشوند که داده ها در سوئیچ های HRUI به مقصد نرسند و مدام در حلقه دور بزنند و مجدد به خود سوئیچ برسند. رفع مشکل لوپ در شبکه
این کار باعث به وجود امدن حلقه های بیشتر و کند شدن سرعت سوئیچ میشود. اما به محض اینکه حلقه شکسته شود شبکه به حالت عادی بر می گردد.
چگونه از وجود حلقه درسوئیچ های HRUI با خبر شویم؟
با چک کردن ال ای دی های دستگاه خود میتوانید متوجه وجود حلقه در سوئیچ خود شوید. اگر هم LDE های پورت های سوئیچ با رنگ آبی چشمک میزند به این معنی است که دستگاه شما دارای یک حلقه است. رفع مشکل لوپ در شبکه
یک سوئیچ HRUI چطور یک حلقه را را شناسایی می کند؟
درخت پوشاننده (STP)
اس تی پی یک استاندارد شبکه است که از وجود حلقه در سوئیچ جلوگیری می کند عملکرد آن به این صورت است که دامنه اس تی پی یک سوئیچ ریشه را انتخاب می کند که به آن روت بریج می گویند.
این روت بریج به عنوان مرجع عمل می کند و همه پورت های ان در حالت فوروارد قرار میگیرند. نزدیکترین پورت به سوئیچ ریشه پورت ریشه نام داد که به ترافیک اجازه می دهد که در حالت خاصی از آن عبور کند. رفع مشکل لوپ در شبکه
بقیه پورت هایی که به ترافیک اجازه میدهند تا در هر حالتی از آن عبورکند پورت تعیین شده می گویند. زمانی که پورت ریشه و پورت های تعیین شده انتخاب شدند. بقیه پورت ها توسط سوئیچ مسدود میشوند تا حلقه های اضافی از بین بروند. سوئیچ همیشه کوتاه ترین پورت را برای انتقال انتخاب می کند.
کنترل سوئیچ های HRUI با OPMANAGER
ManageEngine OpManager یک نرم افزار است جامع نظارت بر شبکه است. که سلامت، در دسترس بودن و عملکرد سوئیچ را کنترل می کند. این نرم افزار تمام سوئیچ ها و پورت های آن ها را شناسایی می کند و آن ها را در یک نقشه قرار می دهد.
با استفاده از این نقشه کاربران میتوانند تمام سوئیچ ها را نظارت کنند. این نرم افزار به طور مداوم سوئیچ ها را بررسی می کند و زمانی که این سوئیچ ها از کار بیفتند یا اختلالی در آن ایجاد شود کاربران و مدیران را باخبر می کند. رفع مشکل لوپ در شبکه
قابلیت LOOP-DETECTION
LOOP-DETECTION یک ویژگی همیشگی سوئیچ های HRUI است که به شما ای امکان را می دهد که حلقه ها(LOOP)در شبکه را شناسایی و در صورت لزوم آن ها را حذف کنید وقتی قابلیت LOOPDETECTION در یک سوئیچ فعال شود سوئیچ های HRUI می توانند به صورت اتومات حلقه ها را شناسایی کند. رفع مشکل لوپ در شبکه
سوئیچ این کار را با ارسال یک لوپ بک ارسال می کند و بررسی می کند که آیا به سوئیچ بر میگردد یا خیر. وقتی این کار انجام شد پورت مبدا و یا در گاه مقصد را غیر فعال می کند و با این کار حلقه های ایجاد شده را پاک می کند.
عملکرد (RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol
جهت بررسی مسائل فنی شیوه کار RSTP به ارائه یک مقایسه ملموس می پردازیم. R)STP) را به عنوان مکاهمم کنترل چراغ قرمزهای یک شهر در نظر بگیرید. گهگاه، پلیس راهنمایی و رانندگی شهر لازم است ترافیک را از یک خیابان به خیابان دیگری هدایت کند تا از ازدحام بکاهد. اما اگر یک کنترلر تقاطع به کنترلر تقاطعی دیگر وصل نباشد چه اتفاقی می افتد؟
سریعاً مشخص می شود که ترافیک در این سناریو به طور بالقوه می تواند وارد یک حلقه در یک بلوک شود. اگر تعداد کافی از ماشین ها به این Loop هدایت شوند، بالاخره ترافیک متوقف می شود. رفع مشکل لوپ در شبکه
STP سعی می کند از مشکل این حلقه بی پایان، با از بین بردن امکان ایجاد Loop در همان وهله اول جلوگیری کند. در این مثال، STP یکی از چراغ قرمزها را تغییر می دهد تا ماشین ها نتوانند به راست بپیچند و Loop ایجاد کنند. رفع مشکل لوپ در شبکه
وظیفه اولیه R)STP) ایجاد رابطه با شبکه سوئیچ شده ای است که در آن پیاده سازی شده است. اگر یک سوئیچ، تنها سوئیچ موجود در شبکه باشد، به صورت پیش فرض تبدیل به یک (switch یا) Root Bridge می شود. این Root Bridge ابتدا از داخل شبکه STP انتخاب می شود و مابقی شبکه، روی همان سوئیچی که در مرکز سوئیچینگ واقع شده، ساخته می شود.
این بدان معناست که شما نمی خواهید این سوئیچ، که چنین نامی به خود گرفته است؛ روی یک Edge Switch یا روی سوئیچی که روی یک سایت Remote باشد.
معمولاً این انتخاب، تا هنگامی که یکی از سوئیچ های مرکزی شبکه را تبدیل به Root Bridge نماید، ثابت می ماند. وقتی انتخاب ثابت نباشد، Root Bridge براساس اولویت آن سوئیچ انتخاب می شود. رفع مشکل لوپ در شبکه
با این وجود، به صورت پیش فرض، اولویت یک سوئیچ، در تمام سوئیچ ها یکی است. بنابراین انتخاب دوم بر اساس ID آن Bridge انجام می شود. Bridge ID معمولاً یک آدرس MAC با کدگذاری سخت افزاری است که توسط سازنده، به سوئیچ نسبت داده شده است.
این اولویت ها و ID های Bridge با تبادل Bridge Protocol Data Units) BPDU) بازپخش می شوند که توسط RSTP در هر وقفه، پیغام Hello ارسال می گردند. و در نهایت همان Bridgeی که اولویت یا ID Bridge بالاتری دارد به عنوان Root Bridge انتخاب می گردد.
یکی از تفاوت های مهم بین STP و RSTP شیوه همگرایی یا Converge آنهاست. در STP، تمام سوئیچ ها باید هنگامی که Interfaceها به شنیدن و فهمیدن وضعیت پورت می پردازند صبر کنند و سپس تصمیم بگیرند کدام سوئیچ باید بهRoot Bridge و کدام Interface باید به Interface Root تبدیل شود. رفع مشکل لوپ در شبکه
در RSTP، از فرایند Proposal and Agreement یا به عبارتی پیشنهاد/موافقت (P/A) استفاده می شود؛ که به محض اینکه یک Interface شروع به کار می کند، مورد استفاده قرار می گیرد. فرآیند P/A تا حد زیادی، زمان لازم جهت انتقال یک Interface به وضعیت Forwarding را کاهش می دهد. با این وجود،RSTP این فرآیند را لینک های (P2P (Point-to-Point می نامد.
سوئیچ های سیسکو جهت تعیین نوع لینک، از تنظیمات Duplex در یک Interface استفاده می نماید و Interfaceهایی که تنظیمات Full-Duplex دارند، از فرایند P/A تبعیت می کنند؛ Interface که تنظیمات Half-Duplex دارند، قبل از همگرا شدن وارد فرآیند همگرایی کندتر STP (در مجموع ۳۰ ثانیه) می شوند. رفع مشکل لوپ در شبکه
البته موارد استثنا هم وجود دارد که آن، پورت های Root هستند که به صورت خودکار وقتی سوئیچی وارد این فرآیند می شود به وضعیت Forwarding سوق داده می شوند. در RSTP، لینک های Half-Duplex را لینک های مشترک (Shr)Shared Links می نامند.
RSTP علاوه بر موارد فوق، نوع سومی از لینک ها را به نام Edge Link ارائه نموده است؛ این پورت ها مثل پورت های قدیمی تر Cisco PortFast عمل می کنند و به صورت پیش فرض در وضعیت Forwarding قرار دارند. در RSTP وضعیت Port به شکلی متفاوت ارجاع داده می شوند. رفع مشکل لوپ در شبکه
STP پنج وضعیت Port دارد: Disabled (غیرفعال)، Blocking (مسدود شده)، Listening (گوش به زنگ)، Learning (در حال فراگیری) و Forwarding (در حال ارسال). RSTP این وضع ها را مجموعاً در سه حالت تلفیق کرده است: Discarding (که شامل Disabled،Blocking و Listening می باشد)، Learning و Forwarding. رفع مشکل لوپ در شبکه
موضوعی که اغلب برای متخصصان مبهم می باشد، تعیین وضعیت پورت STP است. دستور show spanning-tree در سیسکو همیشه وضعیت پورت را طوری فهرست می کند که انگار از RSTP استفاده می نماید. خود RSTP دو وضعیت پورت دیگر بنام های Alternative و Backup اضافه می کند که قبلاً بخشی از وضعیت معین شده STP بودند. رفع مشکل لوپ در شبکه
در واقع این وضعیت ها، اشاره به مسیر ثانویه برگزیده دارند. وضعیت پورت Alternative نشان می دهد که یک Interface در صورت از کار افتادن Root Port فعلی می تواند Root Port بعدی باشد یا خیر. وضعیت پورت Backup نشان می دهد که یک Interface پورت اختصاصی بعدی باشد یا خیر؛ این حالت تنها زمانی اتفاق می افتد که سوئیچی چندین لینک به یک بخش Ethernet داشته باشد.
پیاده سازی (RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol سیسکو
لازم به ذکر است پیاده سازی پیش فرض STP سیسکو با پیاده سازی استاندارد آن فرق دارد. به جای استفاده از یک مورد STP که در سراسر شبکه از جمله تمام VLANهای پیکربندی شده کار کند، سیسکو یک مورد STP روی هر VLAN مشخص اجرا می نماید که به این کار (+Per-VLAN Spanning Tree (PVST می گویند. رفع مشکل لوپ در شبکه
پیاده سازی RSTP سیسکو با استفاده از نسخه اختصاصی RSTP به نام +RPVST+) Rapid PVST) از مسیر مشابهی تبعیت می کند.
پیکربندی (RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol
ساده ترین نکته درباره RSTP و پیاده سازی +RPVST سیسکو نحوه منحصربه فرد پیکربندی آن است. برای تبدیل +PVST به +RPVST از دستورهای زیر می توانید استفاده نمایید.
- وارد Global Configuration mode شوید. رفع مشکل لوپ در شبکه
switch#configure terminal
از Mode STP به +Rapid-PVST سوئیچ کنید. رفع مشکل لوپ در شبکه
switch(config)#spanning-tree mode rapid-pvst
این مراحل تمام چیزی است که شما باید برای تبدیل یک شبکه موجود +PVST به یک شبکه +Rapid-PVST انجام دهید. اگر می خواهید یک شبکه جدید STP بسازید، چند دستور اضافه باید پیکربندی شود تا مطمئن شوید که محل Root Bridge در مرکز شبکه قرار دارد.
RSTP با STP چند فرق عمده دارد که تاثیر زیادی بر روی زمان مورد نیاز یک شبکه، جهت همگرایی با تغییرات و خرابی های ابتدا و حین لینک می گذارد؛ و این زمان برای سازمان های مدرن بسیار ارزشمند خواهد بود. رفع مشکل لوپ در شبکه
