Bu Yazıda RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) ve Rapid PVST+ (Rapid Per-VLAN Spanning Tree Plus) konularını ayrıntılı şekilde öğreneceğiz.
Klasik STP'nin (PVST+) oldukça yavaş olabileceğini ve topolojide bir değişiklik olduktan sonra Ağın Bütünleşmesinin (Network Converged) 50 saniyeye kadar sürebileceğini gördük.
Rapid PVST+, bu süreyi iyileştirir, ağdaki değişikliklere yanıt vermesi yalnızca birkaç saniye sürer. Rapid PVST+, Klasik STP'den daha üstün olduğundan, artık çoğu cihazda varsayılandır ve CCNA sınav konularında yalnızca Rapid PVST+ vardır.
RSTP Konusundan önce STP Konusunu okumanızı tavsiye ederim.
Spanning Tree Versiyonları
|
Endüstri Standartları (IEEE) |
Cisco Versiyonları |
|
Classic Spanning Tree Protocol (802.1D) |
Per-VLAN Spanning Tree Plus (PVST+) |
|
|
|
Endüstri Standartları (IEEE) |
Cisco Versiyonları |
|
Rapid Spanning Tree Protocol (802.1w) |
Rapid Per-VLAN Spanning Tree Plus (Rapid PVST+) |
|
|
MST (Multiple Spanning Tree Protocol - IEEE 802.1s)
- Değiştirilmiş Rapid PVST+ mekaniği kullanır.
- Load Balancing gerçekleştirmek için birden fazla VLAN'ı ayrı bir Instance'da gruplayabilir. (Örnek: 1. Instance VLAN 1-5, 2. Instance VLAN 6-10). Load Balancing'e izin veren ve aslında Cisco'nun Rapid PVST+ Protokolünden daha üstün olan STP Endüstri Standardı Sürümü.
- Ağınızda çok sayıda VLAN'ınız varsa, her bir VLAN için Primary ve Secondary Root Bridge yapılandırmak çok uğraştırır, bununla birlikte MST ile tek yapmanız gereken 1-100 arası VLAN'ları Instance 1 ve 101-200 arası VLAN'ları Instance 2'ye atamak ve ardından Instance 1 ve Instance 2 için Primary ve Secondary Root Bridge yapılandırmaktır, böylece çok daha kolay yapılandırın ve yönetin.
- Cisco kendi MST sürümünü geliştirmedi, Cisco cihazları MST 802.1s çalıştırabilir.
- Büyük ağlar için MST kullanmak en iyisidir, ancak çok sayıda VLAN'ı olmayan küçük ve orta ölçekli ağlar için Rapid PSVT+ kullanabilirsiniz.
Ayrıca vereceğimiz bilgiler standart Rapid STP (802.1w) için de geçerlidir.
Rapid STP / Rapid PVST+
Cisco'nun Özet Açıklaması:
- RSTP, 802.1D gibi Timer tabanlı bir Spanning Tree Algoritması değildir.
- Bu nedenle RSTP; 802.1D'nin bir bağlantıyı Forwarding State'e taşımak için gereken 30 saniye veya daha fazla süre için bir iyileştirme sunar. Protokolün kalbi, Portların doğrudan Forwarding State'e geçmesine izin veren yeni bir Bridge-Bridge Handshake Mekanızmasıdır. RSTP ve 802.1D arasındaki en büyük fark budur.
RSTP, Switch'lerin diğer Switch'ler ile aktif olarak anlaşmasını ve uygunsa Portlarını hemen Forwarding State'e taşımasını sağlayan bir Handshake Mekanızması kullanır.
STP ve RSTP Arasındaki Benzerlikler
- RSTP ve STP aynı amaca hizmet eder ve Layer 2 Döngülerini önlemek için Portları bloklar.
- RSTP ve STP, aynı kurallar ile Root Bridge seçer.
- RSTP ve STP, aynı kurallar ile Root Port seçer.
- RSTP ve STP, aynı kurallar ile Designated Port ve Non-Designated Port (Collision Domain) seçer.
STP ve RSTP Arasındaki Farklılıklar
Port Cost Değerleri Güncellendi.
Port State'ler Güncellendi.
Classic STP/PVST+ States
Blocking ve Disable State, RSTP'de tek bir State'de birleştirildi ve Listening State kaldırıldı. Böylece toplam Port State sayısı 3'e düşmüştür.
RSTP Port States
Blocking ve Disabled State, Discarding State haline geldi.
- Bir Port Yönetimsel olarak devre dışı bırakılmışsa (Administratively Down - Shutdown Komutu) = Discarding State (Eski Disable State).
- Bir Port etkinse (no shutdown), ancak Layer 2 Döngülerini önlemek için Trafiği Blokluyorsa = Discarding State (Eski Blocking State).
Klasik STP'de yalnızca Root Bridge BPDU gönderebilir, diğer Switch'ler aldığı BPDU'yu Designated Portlarından iletir.
Rapid STP'de TÜM Switch'ler kendi BPDU'larını oluşturup kendi Designated Portlarından gönderir.
Port Rolleri Güncellendi.
- Root Port, RSTP'de değişmeden kaldı. Root Port seçme kuralları burada da aynıdır.
- Designated Port da RSTP'de değişmeden kaldı. Designated Port ve Non-Designated (Collision Domain - Segment) Port seçme kuralları burada da aynıdır.
- Ancak, Non-Designated Port, RSTP'de iki ayrı role bölünmüştür.
Alternate Port
- Başka bir Switch'den Superior BPDU alan Discarding State Porttur.
Bu Topolojide, SW1 Root Bridge'dir. Topolojide BDPU'lar gönderildiğinde SW3, SW2'den Superior BPDU alır.
SW2'nin Bridge ID'si SW3'ten daha düşüktür (Bridge Priority aynı, MAC Adreslerine bakılır). Bu nedenle SW2'nin Portu Designated, SW3'ün Portu Alternate Port olur.
- Alternate Port, Temel olarak Root Port'un Yedeği olarak İşlev Görür. Root Port devre dışı kalırsa, Switch hemen en uygun Alternate Portunu Forwarding State'e taşıyabilir ve Root Port olarak kullanabilir.
SW3'ün Root Portu devre dışı kalırsa SW3 hemen (Learning State olmadan) Alternate Port'u Root Port yapar. Bu, UplinkFast adlı Klasik STP'de bulunan isteğe bağlı özellik sayesinde olur. UplinkFast, RSTP'de yerleşik olduğundan etkinleştirmeniz gerekmez.
RSTP'ye dahil edilmiş bir özellikten daha bahsedelim.
BackboneFast
Diyelim ki SW2'nin Root Portu devre dışı kaldı, bu nedenle Root Bridge'den BPDU alamıyor. Max Age Timer'dan sonra kendini Root Bridge olarak varsayar, böylece kendi BPDU'larını SW3'e gönderir. SW3 şimdi hem SW1'den hem de SW2'den BPDU alıyor, ancak SW1'in Bridge ID'si daha düşük.
BackBoneFast özelliği olmadığında (Klasik STP) SW3 Non-Designated Port, Designated Port olana kadar SW2'den gelen BPDU'ları görmezden gelir.
SW3 Designated Port olduğunda ise, SW1'den gelen Superior BPDU'ları SW2'ye iletir, SW2 de SW1'i Root Bridge olarak kabul eder.
BackboneFast, Max Age Timer süresinin atlanmasına ve SW3 Non-Designated/Alternate Portunun hızlıca (Normalde 50 Saniye -> 30 Saniyeye düşürür) Designated Port olmasına ve Superior BPDU'ları daha hızlı iletmesini izin verir. Bu özellik, RSTP'de yerleşiktir, yapılandırılmasına gerek yoktur. BackBoneFast hakkında daha ayrıntılı bilgiye ulaşmak için buradaki makaleyi okumanızı tavsiye ederim.
UplinkFast/BackboneFast Özet
- UplinkFast ve BackboneFast, Klasik STP'de isteğe bağlı iki özelliktir, Switch üzerinde yapılandırılmaları gerekir.
- Her iki özellik de RSTP'de yerleşiktir, bu nedenle Switch'de RSTP çalışıyorsa bunları yapılandırmanız gerekmez.
- CCNA için bu iki özelliğin ismini ve Portları Blocking/Discarding State'den hızlıca Forwarding State'e taşıdığını bilmenizi tavsiye ederim.
- Rapid STP'nin UplinkFast ve BackBoneFast gibi yerleşik özellikleri nedeniyle Learning State genellikle atlanır.
Backup Port
- Switch'in başka bir Portundan aldığı aynı Superior BPDU'yu görmezden geldiği Porttur.
- Bu durum yalnızca iki Port Hub aracılığı ile aynı Collision Domain'e bağlandığında gerçekleşir.
SW2 ve SW3 arasında bağlı bir Hub olduğuna dikkat edin. Bu ağda BPDU'lar gönderildiğinde, SW2'nin Designated Portundan gönderilen BPDU, Hub tarafından Flood edilir ve burada gördüğünüz gibi SW2, aynı BPDU'yu farklı portundan alır.
Hub'un modern ağlarda kullanılmadığını zaten söylemiştik, bu nedenle muhtemelen RSTP Backup Port ile karşılaşmayacaksınız.
RSTP Backup Port, Designated Portun Yedeği olarak İşlev Görür. SW2'nin Designated Portu devre dışı kalırsa, Backup Port trafiği hemen Designated Port olarak iletmeye başlar.
Switch hangi Portunu Designated, hangi Portunu Backup Port olarak seçiyor? En Düşük Port ID'ye sahip Port Designated Port olarak seçilir ve diğeri de Backup Port olacaktır.
Root Bridge ve Ağdaki her Switch'in Portlarının RSTP Port Rolünü bulun.
SW4 Root Port bulmalıyız. SW4 G0/0 ve G0/1 Root Cost 40.000. O yüzden komşu Switch'lerin Bridge ID değerlerine bak. SW2, SW3'den daha düşük Bridge ID'ye sahip. Bu nedenle SW4 G0/1, Root Port olur.
SW3 ile SW4 arasındaki Collision Domain'de bir adet Designated Port olması gerekiyor. Kendilerinin Root Port Root Costlarını karşılaştırırlar, SW3 Root Port Root Cost 20.000, SW4 Root Port Root Cost 40.000 olduğundan olduğundan SW3 G0/1 veya G0/0 Designated Port olur. Bu İki Port bir Hub'a bağlandığından ikisi de Designated Port olamaz. Bu nedenle en düşük Port ID'ye sahip Port, Designated Port olacaktır. SW3 G0/0 Designated Port olur. Bu Porttan gönderilen BPDU, Hub'dan dolayı hem SW4'e hem de kendisine aynı BDPU tekrar geleceğinden dolayı SW3 G0/1 Backup Port olur. Backup Port G0/1, SW3 G0/0 Designated Port için yedek olarak kullanılır. SW4 G0/0 Port, SW3 G0/0 Designated Porttan Superior BDPU alır, bu nedenle Alternate Port olur. SW4 G0/0 Alternate Port, SW4 G0/1 Root Port için yedek amaçlı kullanılır (UplinkFast).
Şimdi hızlıca CLI'ye hızlıca bir göz atalım, burada SW3'teyim.
Cisco Switch'de çalıştırabileceğiniz Üç adet STP Modu vardır: MST, PVST+, Rapid-PVST+
Rapid-PVST+, Modern Cisco Switch'lerde Varsayılandır, bu nedenle bu komutu kullanmak zorunda kalmayacaksınız (spanning-tree mode rapid-pvst).
- Spannig tree enabled protocol rstp -> Rapid PVST+
- SW3 G0/1 Portu Backup Port (Back).
- Sts Sütununda G0/1 Portunun State durumu BLK gösterse de bu Discarding State'dir.
show spanning-tree komutunu SW4'de de uyguladık.
SW4'ün G0/0 Portu Alternate Porttur (Altn).
Not: Rapid STP, Klasik STP (802.1D / PVST+) ile uyumludur. Klasik STP özellikli Switch'e bağlı Rapid STP özellikli Switch üzerindeki Portlar, Klasik STP Modunda çalışacaktır. Rapid STP çalıştırmayan eski bir Switch varsa, yine de onu Rapid STP etkin Switch'lerden oluşan ağda kullanabilirsiniz, Portların çalışmasını daha yavaş Switch'e uyacak şekilde ayarlayacaklardır.
Dolayısıyla Ağ Topolojimizde SW4 Klasik STP çalıştırıyor olsaydı, SW4 - SW2 ve SW4 - SW3 bağlantılarındaki Portlar Klasik STP Modunda çalıştırılırdı, ağdaki geri kalan Portlar ise Rapid STP Modunda çalışırdı.
Rapid STP BPDU Frame
Klasik STP BPDU ile Rapid STP BPDU Frame'leri arasında bilmeniz gereken birkaç değişiklik var:
- Classic STP, Protocol Version Identifier / BPDU Type: 0
- Rapid STP, Protocol Version Identifier / BPDU Type: 2
- Classic STP BPDU Flags Used: 2
- Rapid STP BPDU Flags Used: 8
- Bu Flag'ler, Rapid STP'nin Klasik STP'den çok daha hızlı Bütünleşmesini (Network Converged) sağlayan anlaşma sürecinde kullanılır.
Rapid STP özelliklerine ve Klasik STP'den farklılıklarına devam edelim.
- Rapid STP çalıştıran tüm Switch'ler, her Hello Timer (2 Saniye) aralığında kendi BPDU'larını gönderir.
- Rapid STP'de bir Switch, 6 saniye içinde 3 Hello BPDU kaçırırsa komşunun devre dışı kaldığını kabul eder.
- Ardından O Porttan Öğrenilen tüm MAC Adreslerini Siler (Flush). Bunu neden yapar? Komşu kapalı olduğu için artık o port üzerinden hiçbir yere ulaşamayacağını biliyor.
Örneğin bu ağda, PC1'den PC2'ye olan trafik bu yolu takip ediyor. Ama ya aşağı resimdeki bağlantı kesilirse?
Switch 6 saniye içinde 3 Hello BPDU Frame alamazsa şunu düşünecek: Artık bu komşuya ulaşamıyorum, bu Porttan öğrendiğim tüm MAC Adreslerini MAC Tablomdan sileceğim ve Alternate Portu Root Port yapacağım (UpLinkFast). Daha sonra PC1 tekrar PC2'ye trafik göndermek isterse trafik artık yukarı resimdeki yolu izleyecektir.
RSTP Link Types
Edge
- Edge Portları, Hostlara bağlıdır.
- Döngü oluşturma riski olmadığından anlaşma süreci olmadan doğrudan Forwarding State'e geçebilirler. Bu durum aslında PortFast'in aynısıdır. PortFast, RSTP'de yerleşiktir. Dolayısıyla, RSTP'de yerleşik olan özellikler: UplinkFast, BackboneFast ve PortFast. PortFast = RSTP Edge Port.
- Edge Port yapılandırma komutu, Klasik STP'de olduğu gibidir.
- Switch(config-if)# spanning-tree portfast
Yukardaki Topolojide Tüm Switch'lerin G1/1 ve G1/2 Portları Edge Port olarak yapılandırılmalıdır.
Point-to-Point
- İki Switch arasındaki doğrudan bağlantılar için kullanılır.
- Switch'e bağlandıkları için Full-Duplex olarak çalışırlar.
- Portu Point-to-Point olarak yapılandırmamız gerekmez, Switch doğrudan başka Switch'e bağlı olduğunu anlar ve Point-to-Point olarak Full-Duplex çalışacaktır.
- Point-to-Point Link Type açıkça yapılandırmak istiyorsanız, şu komutu kullanın:
- Switch(config-if)# spanning-tree link-type point-to-point
Yapılandırılması gereken Point-to-Point Portlar yukarıdaki resimde görülmektedir.
Shared
- Shared Portlar bir Hub'a bağlanır.
- Çarpışma (Collision) olasılığından dolayı bağlantı Half-Duplex olarak ayarlanır.
- Portu Shared Port olarak yapılandırmanıza gerek yoktur, Switch bunu algılayacaktır. Bu bağlantıyı büyük ihtimalle hiç kullanmayacağız.
- Manuel olarak yapılandırmak istiyorsanız şu komutu kullanın:
- Switch(config-if)# spanning-tree link-type shared
Ele Aldığımız Konuların Özeti
Cevap: b, d, e
RSTP Quiz 3
Root Bridge: SW1
SW1 G0/0, G0/1, G0/2 Designated Port.
SW2 G0/0 Root Port.
SW4 G0/0 Root Cost 40.000, G0/1 Root Cost 40.000. Bu nedenle komşu Switch'lerin Bridge ID değerine bakılır. SW3 seçilir. Bu nedenle G0/0 Root Port olur. SW3 G0/0 da Designated Port olur.
SW3 Root Port belirlemeliyiz. SW3 G0/1 ve G0/2 Root Cost aynı ve Bridge ID değeri aynı. Bu nedenle komşu Switch'in Port ID bilgisine bakılır. SW1 G0/1 seçilir, SW3 G0/2 Root Port olur. SW3 G0/1 otomatik olarak Alternate Port olur.
SW2 ile SW4 arasındaki Collision Domainde Designated Port belirlemeliyiz. İlk olarak SW2 ve SW4'ün Root Port Root Cost değerlerine bakılır. SW2 seçilir. SW4 G0/1 Alternate Port olur. SW2 G0/1 veya G0/2 Portları Hub'a bağlandığından dolayı ikisinden biri Designated Port olmalı. Belirlemek için Port ID'lerine bakılır. SW2 G0/1 Designated Port olur. SW2 G0/2 Backup Port olur.
SW1 G0/0, SW2 G0/3, SW3 G0/3, SW4 G0/2 Portları Edge Link-Type olur (PortFast Enable).
SW1 - SW2, SW3 - SW4, SW1 - SW3 arasındaki bağlantılar Point-to-Point Link Type olur (Full-Duplex).
SW2 G0/1 - Hub, SW2 G0/2 - Hub, Hub - SW4 bağlantıları Shared Link-Type olur (Half-Duplex).
Son bir Not: Designated ve Root Portlar: Forwarding State. Alternate ve Backup Portlar: Discarding State.
LAB Çözümü
İlk olarak LAB'ı kendiniz yapmayı deneyin. LAB'ı yaparken takılırsanız/yapamazsanız veya yaptığınız çözümü doğrulamak için buradaki çözümü inceleyebilirsiniz.
1.
Root Bridge: SW1
Normalde Root Bridge'in Tüm Portları Designated Port olmalıdır, ancak F0/3, Backup Port olarak gözüküyor. Burada Root Bridge'in Hub'a bağlanan F0/2 ve F0/3 Portları vardır. F0/2 daha düşük Port ID'ye sahip olduğundan Designated Port belirlenmiştir ve Forwarding State'dedir. F0/3 Portu ise Backup Port olmuştur ve Discarding State'dedir.
F0/2 ve F0/3 Link Type: (Type Sütunu) Shared (Shr) -> Hub'a Bağlandıklarından dolayı.
F0/24 Portu da Hub'a bağlı olduğundan Link Type Shared gözükmektedir, Forwarding State'dedir ve bu bağlantı Half-Duplex'tir. Bu Hub'a ise Hostlar bağlıdır ve Switch-Hub bağlantısında aynı anda veri gönderilip alınamaz.
F0/1 Portu ise başka Switch'e bağlı olduğundan Link Type Point-to-Point (P2p), Forwarding State ve Full-Duplex'tir.
2.
SW3
SW4
3.
F0/24 Edge Port (PortFast) olarak yapılandırmamıza rağmen P2p olarak gözüküyor, Edge Portlar Hostlara bağlanırken Full-Duplex kullanıyorsa P2p olarak gözükür. Gerçek Cisco IOS'da hem Edge, hem de P2p olarak gözükecektir.
Point-to-Point, full-duplex olduğu anlamına gelir. Edge, PortFast Etkin olduğu anlamına gelir (PortFast, RSTP'de yerleşiktir (built in)). Dolayısıyla hem P2P hem Edge Porttur.
SW3
Portların Link-Type değerleri otomatik olarak doğru şekilde oluşturulmuş. F0/24 Portunda PortFast açalım (Edge Port).
SW2
SW1
F0/2, F0/3, F0/24 Portlarının Link Type Bilgileri Hub'a bağlı olduklarından dolayı otomatik olarak Shared belirlenmiştir.
F0/24 bir Hub'a bağlı, ancak Hub'a bağlı hostlar var. Bu Port Edge Port olmalı mı? Cevap evet. Hub temelde STP'ye dahil değildir. Yani F0/24 hem Edge hem de Shared Porttur.
SW1(config)# int f0/24
SW1(config-if)# spanning-tree portfast
Packet Tracer'da gözükmüyor, ama Gerçek Cisco Cihazında F0/24 hem Edge hem Shared olarak gözükecektir.
Okuduğunuz için teşekkürler.
){kind=link}
Yorum Gönder
Yorum Gönder