شرح RSTP من منهج Switch 642 - 813

**mezomora123** · 13-05-2011, 16:55

السلام عليكم جميعاًَ.....
عاملين ايه....أخباركم...؟
يارب تكونوا كلكم بخير وبصحة وأفضل حال.....يارب.
أبدأ أولاً بالاعتذار الشديد للانقطاع عن المنتدى فى الفترة الأخيرة وذلك لانشغالى الشديد وكثرة السفر من مكان الى مكان أبعد من الأول...
هنتناول موضوع مهم جداً من منهج ال CCNP - Switch وهو جزء ال Rapid Spanning-Tree Protocol وهو جزء مهم جداً من ناحية التحضير للامتحان ومن ناحية كثرة استخدامه فى الحياة العملية والاعتماد عليه بديلاً لل STP العادى....
قبل ما نبدأ الشرح.....
من سيتابع الشرع لابد وأن يكون على معرفة تامة ب ال STP العادى وعلى دراية تامة بكيفية التطبيق العملى الخاص به....
بسم الله نبدأ الشرح...
نذهب للوراء قليلاً حيث ناقشنا موضوع STP وكان له من المميزات والعيوب وله شروحات مفصلة....نسترجع منها بعض المعلومات التى ستفيدنا بالتأكيد فى هذا الشرح.
فى ال STP كان ال Convergence Time فى حالة ان ال Forward Port أصبح Down والشبكة تبحث عن مسار أخر عن طريق Block Port مثلاً قد يؤدى الى ال Destination من طريق أخر....
ف كان الوقت دا بيساوى 50 ثانية للجوع لل Connectivity مرة أخرى...
وكان أيضا من ضمن العيوب (( ليست عيباً بالمعنى الحقيقى )) ان حضرتك لازم تفع خاصية ال Port Fast على كل ال Host Access port
وأيضا خواص ال Uplink-Fast وال Bckbone-Fast عشان يبقى فيه Backup Path لل Distribution وال Core Layer....تمام.
ومن هنا جاءت فكرة استخدام ال RSTP بما فيه من خواص ومميزات تم تعديلها عن ال STP العادى....
ال RSTP هو IEEE 802.1W .... أما ال STP فهو IEEE 802.1D...
ونبدأ ب أول خاصية فى ال RSTP أنا يعمل على +PVST.....يعنى كل Instance فى ال Tree ليها STP لواحدها ودون التأثر ب غيرها.....
يعنى على ال Topology اللى قدامنا....

عملنا STP لل MLS = 1 وال Switches 4 - 5 مع بعض فى Instance لوحدهم وال MLS = 2 وال Switches 1 - 2 فى Instance تانية....
فى الحالة دى لو فى Port تحول من أى State لأى State أو ال Root بقى down مثلاً ف ال Instance التانية مش هيبقى ليها علاقة خالص ومش هتدخل فى أى عمية من عمليات ال STP التى يجريها فى حال ان ال Root أصبح Down....
ومن هنا كان ال RSTP بيعمل على +RPVST Mode ......
يعنى كل Instance ليها RSTP خاص بيها.....طيب ما هو ال RSTP أساساً....
من أهم التعديلات التى أدخلت على ال STP ليتحول الى RSTP..
تغييرات فى ال Port-Roles ....
ROOT Port - دا أفضل Port يوصل لل Root Bridge
Designated Port - دا Port فى كل Network Segment وبيكون عنده أفضل Cost لل ROOT Path
Alternate Port - ودا Port بيكون Backup لل Root-Port
Backup Port - ودا Port بيكون backup ل Designated Port...يعنى Port احتياطى ل Destination فى ال Network....
وهنا التغيير فى ال Alternate وال Backup عن ال STP....ودا كان له الأثر الكبير فى تحسين ال Performance وال Convergence Time لل Network عامة....دا كان عن ال Port Roles....
أما التغيير فى ال Port States ....
Discarding State - ودا حالة ال Port فى ال RSTP لا يتقبل أى Frames ولا أى BPDU مطلقاً ويساوى ال Disabled وال Blocking وال Listening فى ال RSTP Port States....
Learning State - لا يستقبل أى Frames ولكن يستقبل BPDU عادى ويبدأ يسجل ال Mac-Addresses عنده فى ال Mac-Table
Forwarding State - هنا يبدأ بعمل Forward لل Frames بناء على ال Mac-Table اللى سجله فى المرحلة السابقة..
ننتقل الى مرحلة ارسال وتبادل ال BPDU ما بين ال Switches...
عند تشغيل ال RSTP فى ال Network يبدأ كل Switch فى ارسال BPDU الى جاره كل Hello Time Interval والل بيساوى 2 ثانية..
بس هنا لازم تاخد بالك من حاجة مهمة جداً....
ان فى ال STP العادى لو فى Switch لم يستقبل ثلاث Hello من جاره= Aging Time = 20 second و هيعتبر جاره Down الا بعد 20 ثانية..

أما فى ال RSTP .....ف أول ما ال Switch مش يوصله من جاره 3 * Hello يعنى 3 رسائل يعتبر ال Neighbor دا Down ويبدأ فى البحث / الارسال من مسار أخر....وهنا يكون ال Convergence time اختصر من 26 ثانية الى 6 ثوانى فى حالة ال Failure...
ونلقى نظرة أخرى على كيفية اختيار ال Port من حيث ال Role أو ال State الخاصة به وكيفية تحسين هذه الفكرة لل Performance وال Converge Time....
هناك 3 أنواع لل Port....ولا تخلط ما بين ال Port Type و الحالات السابقة....
Edge-Port...ودا ال Port اللى بيكون واصل ب ال Host وبيكون مفعل عليه By Default خاصية ال Port-Fast ولا يستقبل أى BPDU وفى حال انه وصل عليه BPDU يفقد حالة ال Edge ويتحول الى Type تانى...ولاحظ ان انا قلت يفقد ال Type وليس ال Connectivity أو ال Role ولا State...ودى جزئية مهمة جداً.
Root-Port... ودا ال Port اللى احنا كلنا عارفينه وعارفين وظيفته وأن هوا أفضل مسار لل Root Bridge...بس لو فى حالة ان فى Port تانى بيوصل لل Root يبقى حالته ايه...Alternative Port....لسه قايلينها فوق.....صحصح معايا كده.
Point-To-Point Port... ودا أى Port له Connectivity عن طريق Designated Port مع Switch تانى....زى مثلاً ال Ether-Channel اللى ما بين ال MLS-1 وال MLS-2 فى ال Topology....
طيب وال Three Types اللى فوق دول لازمتهم ايه فى تحسين ال Convergence......؟؟؟؟
لما تبدأ عملية ال Election فى ال Network ما بين ال Switches ويبدؤا فى تبادل ال BPDU ما بينهم....هنا كل المعلومات اللى قلنا عليهم فوق دول من أول الموضوع لحد دلوقتى وكمان فحاجات جايه لسه هنقولها بيرسلوها فى ال BPDU وبالتالى لما ال BPDU يتعملها Flooding و Propagation فى ال Network.....كل Switch هتوصله المعلومات من ال Switch اللى قدامه واللى بيعرفه فيها كل حاجة عن ال Ports بتاعته ومين هوا ال Root وايه State - Role -Type ال Port اللى أرسل ال BPDU دى....دا كله يخلى كل Switch ياخد قراره بسرعة جداً لأن كل المعلومات اللى محتاجها أصبحت عنده...
طيب الكلام دا بيحصل ازاى......مش فاهم.
د بيتم عن طريق ال Synchronization.....
مبدئياً....انت متفق معايا ان فى ال Topology اللى فوق....ال Switches بتبدأ كل ال Ports اللى فيها بحالة ال Discarding...وبعد كده يبدأ يتسلم ال BPDU ويحدد ال Root Port وكده تمام.
بعد كده يتبقى ال None-Edge ports اللى هما غير ال Root-Port اللى تم اختياره بأفضل مسار لل Root-Bridge...
تبدأ ال Ports دى ت Negotiate مع ال Ports اللى قدامها فى ال Switch التانى على ال States بتاعتها....وكل Port بيقول للتانى أو بيقترح على ال Port اللى قدامه ان هوا اللى يبقى ال Designated Port...ودا بيسمى Proposal-Message أو Agreement Hand-Shake
وال Message دى بيبقى فيها ال BPDU Configuration ....
شوف ال Topology دى....ونكمل عليها

1 - فى البداية Sw-1 يبدأ فى حالة ال Discarding وأول ما يتسلم Superior BPDU من أول Port يبقى ال Port دا هوا ال ROOT...ودى مش قصتنا فى الموضوع هنا.
2 - هنا نبدأفى تحديد ال States الخاصة ب باقى ال None-Edge Ports ....ودا عن طريق ان ال Sw-1 هيرسل Proposal Msg ل Sw-2 وبيقترح عليه فيها ان ال Sender-Port بتاع ال Sw-1 يبقى هوا ال Designated Port.....
3 - أول ما Sw-2 يستلم ال Proposal Msg يحول ال Non-Edge Ports اللى عنده ل Block (( ويبدأ يعمل Sync لنفسه مع ال Topology)) وهنرجع للجزئية دى كمان شوية وليه أنا قلت كده...
4 - بعد ما عمل Sync لنفسه...يقوم يرسل ل Sw-1 رسالة Agreement Msg ويقوله أنا موافق ان أنت تبقى ال Designate Port فى ال Segment دى....هتقولى هوا استسلم بالسهولة دى...طيب ليه مش هوا اللى يبقى ال Designated Port بدل ال Port بتاع Sw-1..
دى مرتبطة بعملية ال Sync فى الخطوة اللى فاتت...
5 - كده Sw-1 خلصت مشكلته....و Sw-2 قرر ان ال Port بتاع Sw-1 الموجود على ال Segment معاه يبقى هوا ال Designated Port....
بس Sw-2 لسه عنده None-Edge Ports تانية ومتوصل ب Sw-3....
6 - يبدأ فى ارسال Proposal Msg ل Sw-3 يقترح عليه فيها ان يبقى هوا ال Designated Port وsw-3 يكرر نفس العملية وأول ما يستلم ال Proposal Msg يعمل لنفسه Sync مع ال The Whole Topology...
** موضوع ال Sync **
لما ال Sw بيستلم ال Proposal Msg وبيعمل Block لكل ال None-Edge Ports اللى عنده عشان يشوف هوا فين موقعه بالضبط فى ال Topology وهوا ايه بالنسبة لل Root-Bridge....وكمان خد بالك ان ال Sw-2 مثلاً ممكن يستلم أكتر من Proposal Msg على ال Ports الخاصه به...يعنى مثلاً يستلم Proposal Msg من Sw-1 و Sw-3 فى نفس الوقت....وبالعوامل السابقة دى يبدأ يعمل عملية ال Sync وفيها بيحسب مثلاً ال Cost اللى ممكن يوصله لل Root وهل هوا أفضل من اللى اقترحه عليا Sw-1 ولا أنا أفضل....
دا موضوع ال Sync باختصار....
نوصل لأخر جزئية فى ال RSTP ...
وهيا لما يحصل أى تغيير فى ال Network....كيف يتعامل معه ال RSTP...وهل بيتعامل زى ما كان ال STP العادى بيحل مشكلة ال UP/Down ولا هيبقى أحسن....؟
فى ال STP لما كان فى أى Port بتتغير حالته سواء من Up To Down أو العكس Down to UP.....بيرسل TCN = Topology Change Notification لل Root-Bridge والذى بدوره بعملها Propagate فى ال Network كلها....
أما فى ال RSTP الموضوع مختلف....
مفيش أى حاجة هتحصل أو أى TC هيرسل الا فى حالة ان فى Port تحول من Down To UP.....ودى جزئية مهمة جداً لازم تاخد بالك منها.
طيب وليييه بيعمل كده....؟؟؟
لو فى Port تحول من Up-To-Down مش هيحصل أى مشكلة سواء كان ال Port دا Designated أو Root Port...ليييه...لأن زى ما قلنا فى ال RSTP عندنا Alternative Port ودا يعتبر Backup لل Root Port ..وعندنا Backup Port ودا بديل لل Designated Port.....يبقى لما واح فيهم يتحول ل Down ال Backup هيقوم مكانه بدون أى مشكلة ولا نتحتاج للابلاغ عن المشكلة....والقصة دى ال RSTP بعملها بسرعة جداً....
أما بقى لو فى Port تحول من Down-To-UP ف دا معناه ان ممكن يحصل تغييييير تام فى مسار ال Traffic والوصول لل Root-Bridge وبالتالى فى الحالة دى لازم يبلغ ال Root-Bridge وبدوره يبلغ باقى ال Switches الموجودة معاه فى ال Instance....
وأخيراً....
لو جمعت المميزات والعوامل اللى فوق دى كلها ووضعته فى Package واحد وهيا ال BPDU Configuration Msg الخاصة ب IEEE 802.1W واللى هوا Rapid Spanning-Tree Protocol يبقى انت قدرت تحسن ال Performance وال Convergence Time وتقدر تتفادى Long-Time Failure Point.....
======================================
أتمنى أن أكون وضحت الشرح كويس....
ولو فى أى استفسار أنا موجود ان شاء الله....
ومرة أخرى...
بعتذر وبشدة عن الانقطاع الطويل نسبياً اللى فات...وان شاء الله نعوضه فى حاجة أفضل...
أسألكم الدعاء....
وجزاكم الله كل خير...
وبالتوفيق ان شاء الله...
يارب.

**محمد19900** · 13-05-2011, 17:56

جزاك الله كل خير والله وحشتنا شروحاتك الاكثر من رائعة

**hamidh** · 13-05-2011, 18:34

شرح رائع جزاك الله كل خير

**سعيد يوسف** · 13-05-2011, 22:59

المهندس . معاذ متألق دوما

**ahmedhaggar** · 22-01-2012, 23:17

السلام عليكم و رحمه الله و بركاته
اولا جزاك الله كل خير على شرحك الرائع ده بس كان عندى ملحوظه
فى كل الكتب اللى شوفتها كان ال aging time فى ال 802.1D بيبدا مع استقبال اول BPDU مش بعد عدم استقبال 3 BPDUs
لان ال aging time هو الوقت اللى بيحتفظ بيه السويتش باخر BPDU وصلته و بعدين بيعملها discard و يبدا ينتقل لل listening state
فحضرتك ايه رايك
ملحوظه تانيه بعد اذنك
حضرتك قولت ان فى ال discarding state فى ال RSTP البورت مش بيستقبل اى BPDU و هو مساوى لل blocking و ال listening فى ال STP
بس فى ال discarding و ال listening فى ال STP البورتات كانت بترسل و تستقبل BPDUs عادى !!
و هل ده معناه ان البورت اللى فى ال discarding state مش بيرسل برده اى BPDU ؟؟
طيب مش ده هيخلى البورت اللى فى السويتش المقابل ليه يفتكر ان السويتش ده مش شغال علشان مش بيستقبل منه اى BPDU !!
فاتمنى من حضرتك توضيح للنقطه دى
و جزاك الله خيرا مره تانيه على مجهودك فى المنتدى

**ahmedhaggar** · 22-01-2012, 23:24

كمان المفروض زى ما حضرتك كاتب ان كل البورتات بتبدا فى ال discarding state وبعد كده يبدأ يتسلم ال BPDU علشان يحدد ال root port

**mezomora123** · 23-01-2012, 18:29

Ahmed Hagar @
السلام عليكم أخى الكريم...
فى حاجات أنا حاسس ان انت متلخبط فيها..أو انت فهمت كلامى غلط.
======
ما التغيير فى ال Port States ....
Discarding State - ودا حالة ال Port فى ال RSTP لا يتقبل أى Frames ولا أى BPDU مطلقاً ويساوى ال Disabled وال Blocking وال Listening فى ال STP Port States....
=====
ال Port مش بيستقبل أو يعمل Forward ل Traffic ...مش ال BPDU
لأن فى ال STP فى حالة ال Block بيسمع BPDU وفى حالة ال Listen ب ي Send n Receive BPDU لكن مش ب ي Forward أو ي Receive any Traffic
وبالفعل...فى ال RSTP و ال Port فى حالة ال Discarding بيعمل Drop لأى حاجة...لأن ال RSTP ليس بحاجة لحالة ال Listen من الأساس.
ودى من أهم ال Features الموجودة فى ال RSTP واللى بتخليه Faster Converged Protocol
================
أما موضوع ال Aging Time
ال timer دا هدفه ان أناKeep Neighbor STP/RSTP Switch
يعنى عشان لو ال Switch مش استلم BPDU من السويتش اللى قدامه..مش يعتبر ال Port فى حالة Block أو Lopp أو كده..ويبدأ يغير من ال Port States بتاعته.
وفعلاً ال Age Time بيبدأ As Down timer بعد استلام أول BPDU ويعد تنازلى من 20 وانت نازل لتحت.
كلامك مظبوط تماماً..

====
:ah46:

الخطأ عندى أنا وهعدل فى المشاركة..
جزاك الله خيراً على التوضيح...
=====