در توسینسو تدریس کنید

و

با دانش خود درآمد کسب کنید

پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 1

لیست مقالات STP FAMILY


CISCO IS EASY!
------------------
UPDATE 1395/10/7

Article STP FAMILY PART  1 – STP PART 1
Article STP FAMILY PART  2 - STP PART 2
Article STP FAMILY PART  3 – STP PART 3
Article STP FAMILY PART  4 – STP PART 4
Article STP FAMILY PART  5 –PVST+ PART 1
Article STP FAMILY PART  6 – PVST+ PART 2
Article STP FAMILY PART  7 –TIMERS
Article STP FAMILY PART  8 –فیچرهای تسریع همگرایی
Article STP FAMILY PART  9 –RSTP
Article STP FAMILY PART  10 –MSTP PART 1
Article STP FAMILY PART  11 –MSTP PART 2
Article STP FAMILY PART  12 –STP FAMILY تمام کامندهای

ARTICLE 2







به نام خدا

سلام.با توجه به حد نصاب رسیدن تعداد ویدیو ها به اون سطحی که میخواستم وقت اون رسیده تا به تبلیغاتی که پیش از این گذاشته بودم جامه عمل بپوشونم .دسته بندی مطالب بصورت زیر هست :

1

1.ویدیو آموزشی ( هم پوشانی مبحث + لابراتوار مربوطه )
2.مبحث آموزشی
3.لابراتوار مربوطه ( CISCO LAB )
4.اضافه شدن خلاصه مباحث به دانشنامه
5.TSHOOT LAB ، چه اشکال ایراد هایی باشه که من مطالبش رو آماده میکنم و چه اونهایی که بعدا" دوستان در خصوص اون مبحث اشاره خواهند کرد.
و یه سری مباحث دیگه که گذشت زمان ماهیت اونها رو افشا میکنه !

اما بهر حال ، یکسری پادکست ها و فایل های صوتی هم در کنار این آموزش ها بعد از نگارش مطالب ( کل مباحث STP FAMILY ) قرار میدم تا علاقه مندان حوزه سیسکو ، از این حیث هم بتونن که مباحث رو یادگرفته و دنبال کنند!

منظور از نگارش 2 چیست ؟
یک اعتراف خیلی ساده ، روزی که CCNA را شروع به یادگرفتن کردم ، ابعادی از پروتکل STP ، بحثی که تا همین اواخر برایم جدا" علامت سوال بود ، بخاطر کلی گوئی ها و خلاصه گوئی ها و چه و چه ...، بگذریم . قبلا" اینجا مطالبی در خصوص STP نوشته بودم اما دید امروزم در خصوص این پروتکل کمی بازتر از قبل است و تصمیم دارم در انجمن ITPRO ، با صرف زمان و توضیحاتی چند برابر سایر مباحث ، پرونده STP را آنچنان که در توانم است و می دانم برای بعضی از دوستان همچنان ابعادی از این پروتکل ناشناخته است ، مطالبی در خور ITPRO بنویسم و ابهامات و اشکالات را در حد و توان خودم مرتفع سازم.پس تعجب نکنید اگر اولا" مطالب آموزشی من تصاویر متعددی برای درک و تسلط بیشتر دارد و در ثانی ، خب این ثانی اون سکرته.دی


پروتکل محبوب ما سیسکوئی ها ، STP

تمام مباحث و سرفصل های سیکو یک طرف ، پروتکل STP هم یک طرف ، از روزی که وارد فیلد CCNA می شویم تا آخرین روزی که انشالله مدرک CCIE می گیریم ، این پروتکل محبوب در کنار ماست!محبوبیت این پروتکل از آنجا ناشی می شود که برعکس سایر سرفصل ها ،پروتکل STP پنج (5) صفحه توضیح دارد و یک خط کامند!در حالی که در سایر مباحث حداقل اگر یک صفحه خواندیم 2 تا خط کامند می زنیم!
( به عبارت دیگر اگر کامندهای کانفیگ کل مباحث STP را یکجا بنویسم به زور به 10 خط میرسد حال آنکه برای هر خط چندین صفحه توضیح وجود دارد!)

اما آخرش بعد از خواندن STP می فهمیم مهمترین کارش پیش گیری از LOOP است.اگر این مطلب را دنبال نمی کنید همین قدر که بدانید جناب سردار STP چه لطفی به جامعه شبکه ، که همان پیشگری از LOOP است میکند کفایت می کند.

STP را ساده می گیریم ، چون دوست ماست پس دنبال بهانه ای برای شروع این دوستی خواهیم رفت.اینتفریس های سوئیچ های سیسکو ، رفتاری مثل خرداد ماهی ها دارند ، درست مثل من که خرداد ماهی ام!نشان به آن نشان که عدد روز و ماهش هم یکیست!


افزونگی

خرداد ماهی ها به یک چیز معروفند و آن این است که از همه چیز 2 تا دارند ، خودکار و قلم و جزوات و دفترهای مثل هم ، اما اگر دقیق شویم میبینیم که این رفتار خرداد ماهی ها را، خیلی آدم ها دارند و اصلا" این که برای یک چیز ،چند چیز جایگزین وجود داشته باشد قانون نانوشته ی جوامع انسانی است!


بیائید کمی دقیق تر به اطراف خود نگاه کنیم. ساختمان های سربه فلک کشیده ای که در کنار راه پله خود ، آسانسور و بعضی راه پله اضطرای هم دارند که باعث میشود شخص از سریعترین روش به منزل خود برسد در حالی که شاید تنها یک روش ( راه پله ) کفایت میکرد.

3

4


می بینید؟ قانون افزونگی و اینکه حداقل 2 مسیر برای دسترسی ( به یک نقطه ) وجود داشته باشه تا اگر به هر دلیل مسیر اول از دست رفت ، مسیر دوم همچنان قابل استفاده باشد ، مطلبی ملموس برای همه ماست که خیلی از ما با آن برخورد داشته ایم.مثال دیگر اینکه مثلا" سر جلسه امتحان 2 خودکار می بردیم مخصوصا" سر جلسه ریاضی که باید برای اثبات یک فرمول چندین صفحه پشت و رو می نوشتیم!همه اینها مثالهایی از کاربرد های عملی افزونگی در زندگی ما بود اما این قانون در مورد سوئیچ ها هم صدق می کند.

به عبارت ساده تر ، افزونگی یعنی داشتن مسیر یا راه حل جایگزین که با توجه به نوع روش ، متفاوت است مثلا" ما در بین سوئیچ ها برای ارتباط بین 2 کلاینت ، نوع افزونگی ما از نوع ( لینک ) مسیر است پس من بعد هر جا در سوئیچینگ صحبت از افزونگی کردم بدانید که منظور من از افزونگی ، داشتن مسیر دوم و جایگزین است.


افزونگی در سوئیچ ها

در شبکه برای حفظ زمان جوابگوی و UPTIME بالا ار چند نوع افزونگی استفاده می شود.
  • LINK REDUNDANCY
  • GATEWAY REDUNDANCY
  • PATH REDUNDANCY

افزونگی نوع اول : LINK REDUNDANCY

در این روش برای ارتباط بین 2 سوئیچ از 2 لینک ( و یا بیشتر ) استفاده می شود.
link


افزونگی نوع دوم : GATEWAY REDUNDANCY

در این حالت ، شبکه من نسبت به شبکه قبلی مهم تر بوده و بین مبدا و مقصد بیش از 2 سوئیچ می گذارم و همانطور هم که در تصویر زیر پیداست اگر لینک مسیر 1 به هر دلیل DOWN شد همچنان از لینک مسیر دوم ، کلاینت ها به سرور دسترسی خواهند داشت.هر چند این مسیر طولانی تر است اما ارتباط همچنان برقرار است.
gateway


تذکر : در شبکه ها ، برای سوئیچ هایی که به سرور ها متصل هستند علاوه بر سوئیچ اول ، یک سوئیچ هم به عنوان سوئیچ REDUNDANT قرار می دهند تا باهم در شبکه کار کنند.


افزونگی نوع سوم : PATH REDUNDANCY

در این حالت بین 2 کلاینت ، بیش از یک مسیر داریم که اگر مسیر اول DOWN شد یک مسیر BACKUP داشته باشیم.
path



افزونگی و مشکلاتش

پس تا به اینجابا انواع افزونگی اشنا شدیم :
1. LINK REDUNDANCY
2.GATEWAY REDUNDANCY
3.PATH REDUNDANCY
اما این افزونگی علی رغم تمام نقاط قوت و ایجاد مسیر دوم در سوئیچ ها باعث یکسری مشکلات می شوند.در کل ما 3 نوع مشکل در افزونگی سوئیچ ها داریم :


BROADCAST STORM

کامپیوتر PC0 یک داده برادکست با DESTINATION MAC FFF.FFF.FFF به سمت سوئیچ ارسال میکند.سوئیچ با دریافت این بسته و تشخیص این که این بسته ، از نوع برادکست است ، آنرا روی همه لینک هایش ارسال می کند.
8

بیائید بسته ی ارسالی را روی یکی از لینک ها بررسی کنیم!
بسته ی برادکست B1 به سمت سوئیچ مقابل می رود و سوئیچ مقابل با دریافت این بسته ، چون بسته را از نوع برادکست می بیند آنرا روی تمام لینک هایش ارسال میکند.بسته ی ارسالی از جانب سوئیچ دوم وارد سوئیچ اول می شود و چون برادکست است مجدد روی لینک هایش FORWARD می شود و این پروسه به همین شکل ادامه پیدا کرده و تا همیشه در شبکه می چرخد.
9

به حالتی که داده برادکست بصورت همیشگی و سرگردان در شبکه وجود خواهد داشت و از بین نمی رود اصطلاحا" توفان برادکست (BROADCAST STORM ) می گویند که ناشی از وجود LOOP در شبکه است.

پیشنهاد می شود جهت درک این مشکل ویدیوی کوتاه زیر را ببینید
(ویدیو )


MACTABLE INSTABILITY

کامپیوتر PC-2 ، دیتائی را به سمت سوئیچ SW1 ارسال میکند.سپس SW1 روی پورت FA 0.3 آن دیتا را به سمت PC-3 ارسال می کند و SW2 در جدول مک خودش روی پورت FA0.3 ، مک آدرس کامپیوتر PC-2 را یاد می گیرد :
10

11

در نوبت بعد ؛ کامپیوتر PC-2 ، دیتائی را به سمت سوئیچ SW1 ارسال میکند.اینبار SW1 روی پورت FA 0.4 آن دیتا را به سمت PC-3 ارسال می کند . SW2 در دفعه دوم که بسته ی ارسالی از سمت PC-2 را روی پورت FA 0.4 دریافت کرد ، پورت FA 0.3 را از جدول مک خود حذف و پورت جدید را جایگزین آن می کند.
12

در واقع sw2 ، در هر بار نوبتی که بسته ارسالی از سمت pc 2 را روی یک پورت دریافت کند ، درجدول مک خود ، مک پورت قبلی را حذف و مک پورت جدید را ثبت می کند. این حالت به ناپایداری جدول مک مشهور است.


multiple frame transmission

کامپیوتر pc-3 قصد دارد یک دیتای unicast به سمت pc-2 ارسال کند. سوئیچ SW2 در جدول مک خودش ، برای ارسال دیتا به سمت PC-2 ، دو (2)مسیر دارد را بلد است که این در نهایت به این منجر می شود که دیتا 2 بار به دست PC2 برسد.
multiple



راه حلی برای مشکلات پیش رو

تا به اینجا برای افزونگی ، از هر نوعی که باشد 3 تا مشکل برای ما ایجاد شد :
1.BROADCAST STORM
2.MACTABLE INSTABILITY
3. multiple frame transmission
اگر نگاه ما به این مسئله ریشه ای باشد می بینیم که تمام این اتفاقات ناشی از وجود loop و ایجاد یک دور نامتنهاهی در مسیرهای بین سوئیچ هاست. اگر ما بتوانیم گراف سوئیچ ها را تبدیل به درخت پوشا کنیم در واقع loop را ازبین برده ایم!

درخت پوشا مفهومی است برای حل مشکلات افزونگی که از درخت بودن آن متوجه گرافی می شویم که در آن دور وجود ندارد و از پوشا بودن آن به این درک می رسیم که بین 2 سوئیچ حتما" و فقط یک مسیر وجود داشته باشد.

ایده درخت پوشا سبب ایجاد پروتکلی با همین نام تحت عنوان SPANNING TREE PROTOCOL شد.این پروتکل در لایه 2 کار کرده و از ایجاد LOOP جلوگیری ( پیش گیری ) میکند.اما به یاد داشته باشید اگر LOOP ایجاد شود کاری از آن ساخته نیست و باید یک لینک را بصورت فیزیکی قطع کنید.

ایده افزونگی ( لینک های موازی ) در کنار پروتکل STP باعث می شود که در شبکه ما LOOP وجود نداشته باشد چرا که از ایجاد آن جلوگیری میکند.اما با این حال از STP انتظار نداشته باشید که به شما در شبکه بهترین PERFORMANCE را بدهد و این ما هستیم که باید با OPTIMIZE کردن این پروتکل سبب افزایش PERFORANCE در شبکه شویم که در جای خود به آن اشاره می شود.

چگونگی عملکرد پروتکل درخت پوشا

به یاد داشته باشید که سوئیچ ها مثل ما (انسانها) که با هم از طریق شبکه اجتماعی( ITPRO) در ارتباط هستیم و یا به زبان مادری خود با هم صحبت می کنیم ؛ آنها نیز با یکدیگر نامه نگاری می کنند و در آن ، پی نوشت ها و رو نوشت هایی را به آن نامه ها اضافه کرده و به سمت یکدیگر ارسال می کنند.

سوئیچ ها بین خود بسته هایی رد و بدل می کنند تحت عنوان BPDU که از طریق آن از حال یکدیگر با خبر می شوند . برای اینکه جلوی ایجاد حلقه در شبکه را بگیرند بعد از یک انتخابات کاملا" رقابتی ، یکی از آنها لیدر شده و مابقی گوش به فرمان او هستند .

در این بین هر کدام از سوئیچ ها و پورت هایشان پس از یک زمان مشخص دارای القاب و عناوینی می شوند و هر کدام مسئولیتی را جهت جلوگیری از ایجاد حلقه بر عهده می گیرند.


مراحل کار پروتکل STP بصورت خلاصه

1.یکی از سوئیچ ها بعنوان سوئیچ ریشه انتخاب می شود و پورت های آن دارای نقشی می شود که به سایر سوئیچ ها BPDU ارسال میکند.

2.براساس الگوریتمی در سوئیچ های باقی مانده ، یک پورت و نزدیک ترین پورت به سوئیچ اصلی به عنوان پورت اصلی در نظر گرفته می شود. این پورت وظیفه دریافت BPDU از سمت سوئیچ روت را بر عهده دارد.

3.در بین SEGMENT های باقی مانده یک پورت باید نقش نرمال و وضعیت FORWARD و پورت دیگر در نقش غیر فعال و BLOCK قرار گیرد.


مراحل کار پروتکل STP به زبان خیلی ساده

یک سوئیچ ، سوئیچ روت ( همان لیدر ) می شود و می گوید من بهترین شرایط برای لیدر شدم را دارم.2 سوئیچ دیگر مستقیما" از وی حرف شنوی دارند. از بین 2 سوئیچ باقی مانده ، یک معاون هم انتخاب شده و سوئیچ دیگر را در جریان تصمیمات سوئیچ روت قرار می دهد.

سوئیچ دومی که من از آن به عنوان معاون یاد کردم ، تحت عنوان DESIGNATED SWITCH (سوئیچ منتخب )شناخته می شود.این که سوئیچ سوم ، هم بصورت مستقیم از سوئیچ روت و هم از طریق معاون با روت در ارتباط است به این خاطر است که اگر یک روز( سوئیچ سوم ) ارتباطش با سوئیچ روت را از دست داد ، از طریق مسیر جایگزین ( سوئیچ DESIGNATED SWITCH )با آن ( سوئیچ روت ) در ارتباط باشد.
(توضیح اینکه منظور من از معاون ، بحث ترجمه لغت نبوده و صرفا" جهت درک این کلمه را به کار بردم )


مراحل کار پروتکل STP بصورت فنی

1.سوئیچ با کمترین BID به عنوان سوئیچ اصلی یا همان ROOT BRIDGE مشخص می شود.تمام پورتهای این سوئیچ در نقش DESIGNATED PORT و وضعیت FORWARD قرار می گیرد.

2.در بین تمام سوئیچ های باقی مانده فقط یک پورت و نزدیکترین پورت به سوئیچ روت ، به عنوان پورت اصلی انتخاب می شود.( معیار نزدکی براساس COST است . )

3.در بین SEGMENT های باقی مانده باید یک پورت DESIGNATED PORT و پورت مقابل آن BLOCK شود.
14



SPANNING TREE PROTOCOL

پروتکل STP در سطح یک شبکه ، همانطور که گفته شد با بلاک کردن یکسری لینک ها سبب جلوگیری از LOOP می شود و مطابق آنچه که گفته شد شکل زیر را برای ما تداعی می کند.
stp tree


نویسنده : صادق شعبانی
تنها وب سایت صاحب امتیاز این مقاله آموزشی : انجمن تخصصی فناوری اطلاعات ایران tosinso.com
موفق و itpro باشید!


#spanning_tree_protocol_چیست #پروتکل_درخت_پوشا #معرفی_پروتکل_spanning_tree #پروتکل_spanning_tree #بررسی_پروتکل_spanning_tree #مکانیزم__کاری_stp #پروتکل_stp #spanning_tree_چیست #امنیت_در_لایه_دو
عنوان
1 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 1 رایگان
2 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 2 رایگان
3 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 3 رایگان
4 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 4 رایگان
5 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 5 رایگان
6 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 6 رایگان
7 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 6 رایگان
8 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 7 رایگان
9 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 8 رایگان
10 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 8 رایگان
11 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 9 رایگان
12 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 10 رایگان
13 پروتکل STP یا Spanning Tree چیست و چگونه کار می کند قسمت 11 رایگان
زمان و قیمت کل 0″ 0
0 نظر

هیچ نظری ارسال نشده است! اولین نظر برای این مطلب را شما ارسال کنید...

نظر شما
برای ارسال نظر باید وارد شوید.
از سرتاسر توسینسو
تنظیمات حریم خصوصی
تائید صرفنظر
×

تو می تونی بهترین نتیجه رو تضمینی با بهترین های ایران بدست بیاری ، پس مقایسه کن و بعد خرید کن : فقط توی جشنواره تابستانه می تونی امروز ارزونتر از فردا خرید کنی ....