다중 스패닝 트리 프로토콜 이해(802.1 초)

소개

다중 스패닝 트리 프로토콜 이해(802.1 초) 이 문서는 독자가 빠른 표준(802.1 와트)에 익숙하다고 가정합니다. 이 표는 다양한 촉매 스위치에 대한 지원을 보여줍니다:

자세한 내용은 이 문서를 참조하십시오:

• 빠른 스패닝 트리 프로토콜 이해(802.1 와트)

이 다이어그램은 액세스 스위치를 사용하는 일반적인 디자인을 보여 줍니다. 이 설정에서는 사용자가 스위치에 연결하고 네트워크 관리자는 일반적으로 짝수 또는 홀수 블란 또는 적절한 것으로 간주되는 기타 방식을 기반으로 액세스 스위치 업 링크에서 부하 분산을 달성하려고합니다.

이 섹션은 예 경우에 다른 유형의 STP 에서 사용하는 이 설정:스패닝 트리 매개 변수는 각 업링크 트렁크에서 블란의 절반이 앞으로 오도록 조정됩니다. 이를 쉽게 달성하기 위해 브릿지 디 1 을 블란스 501~1000 의 루트로,브릿지 디 2 를 블란스 1~500 의 루트로 선택한다. 이러한 문은 이 구성에 해당됩니다:

• 이 경우,최적의 부하 분산 결과.

• 즉,두 개의 서로 다른 최종 논리 토폴로지에 대해서만 1000 개의 인스턴스가 유지됩니다. 각 인스턴스에 대해 자체 브리지 프로토콜 데이터 단위를 전송하는 데 사용되는 대역폭 외에도 네트워크 내의 모든 스위치에 대한 중앙 처리 장치 사이클을 상당히 낭비합니다.

표준 802.1 큐 케이스

원래 802.1 큐 표준은 단순히 트렁킹 이상의 것을 정의합니다. 이 표준은 브리지드 네트워크 전체에 대해 하나의 스패닝 트리 인스턴스 만 가정하는 공통 스패닝 트리를 정의합니다. 이 다이어그램의 위상에 중부 표준시가 적용되는 경우 결과는 여기에 표시된 다이어그램과 유사합니다:

중부 표준시를 실행 하는 네트워크에서 이러한 문은 참:

• 로드 밸런싱은 불가능합니다.

• 하나의 인스턴스만 계산해야 합니다.

참고: 시스코의 구현은 802.1 큐를 강화하여 한 가지 솔루션을 지원합니다. 이 기능은 다음과 같이 작동합니다. 시스코는 1990 년대 초반부터 1990 년대 초반까지 계속되었습니다.대부분의 네트워크에는 몇 개의 논리적 토폴로지 이상을 필요로 하지 않기 때문에 여러 개의 블랜스를 스패닝 트리 인스턴스의 수를 줄여 매핑할 수 있습니다. 첫 번째 다이어그램에 설명된 토폴로지에는 두 개의 서로 다른 최종 논리 토폴로지만 있으므로 실제로 두 개의 스패닝 트리 인스턴스만 필요합니다. 1000 개의 인스턴스를 실행할 필요가 없습니다. 이 다이어그램에 표시된 것처럼 1000 개의 블란 중 절반을 다른 스패닝 트리 인스턴스에 매핑하는 경우 이러한 문이 참입니다:

• 블란스의 절반이 하나의 개별 인스턴스를 따르기 때문에 원하는 부하 분산 체계를 여전히 달성 할 수 있습니다.

• 두 개의 인스턴스만 계산되기 때문입니다.

기술적 관점에서 볼 때,가장 좋은 해결책입니다. 최종 사용자의 관점에서 볼 때,마이그레이션과 관련된 주요 단점은 다음과 같습니다:

• 이 프로토콜은 일반적인 스패닝 트리보다 복잡하며 직원에 대한 추가 교육이 필요합니다.

• 레거시 브리지와의 상호 작용은 도전이 될 수 있습니다. 자세한 내용은 본 문서의 중앙아시아 지역과 외부 세계 간의 상호 작용 섹션을 참조하십시오.

앞서 언급한 바와 같이,여러 개의 블랜스를 하나의 스패닝 트리 인스턴스에 매핑할 수 있다는 것이 주요 개선사항입니다. 이렇게 하면 어떤 인스턴스와 연결될지를 결정하는 방법에 대한 문제가 발생합니다. 보다 정확하게는,수신 장치가 각 장치가 적용되는 인스턴스와 블랜스를 식별할 수 있도록 비피더스에 태그를 지정하는 방법입니다.

이 문제는 모든 인스턴스가 고유한 인스턴스에 매핑되는 802.1 큐 표준의 경우에는 관련이 없습니다. 다음과 같이 연결 됩니다:

• 이 패키지에는 디버깅 심볼이 들어 있습니다.

시스코 미스트는 이 문제를 해결하기 위해 각 인스턴스에 대해 비프라이즈를 전송했습니다. 오류로 인해 두 개의 스위치가 잘못 구성되었고 동일한 인스턴스에 연결된 블란 범위가 다른 경우 프로토콜이 이러한 상황에서 제대로 복구하기가 어려웠습니다.

제 802.1 조 위원회는 보다 쉽고 간단한 접근방식을 채택하여 지역들을 도입하였다. 이 프로토콜은 공통 관리하에 배치 된 스위치 그룹입니다.

네트워크 내 각 스위치에는 다음과 같은 세 가지 특성으로 구성된 단일 스위치 구성이 있습니다:

1. 영숫자 구성 이름(32 바이트)

2. 구성 개정 번호(2 바이트)

3. 섀시에서 지원되는 각 잠재적 4096 블랜스를 지정된 인스턴스에 연결하는 4096 요소 테이블입니다

스위치 그룹은 동일한 구성 특성을 공유해야 합니다. 네트워크 관리자는 지역 전체에 구성을 올바르게 전파해야 합니다. 현재 이 단계는 명령줄 인터페이스 또는 간단한 네트워크 관리 프로토콜을 통해서만 가능합니다. 다른 방법을 구상 할 수 있습니다.

참고:어떤 이유로 두 스위치가 하나 이상의 구성 속성에서 다른 경우 스위치는 다른 영역의 일부입니다. 자세한 내용은 이 문서의 영역 경계 섹션을 참조하십시오.

영역 경계

프로토콜 영역의 경계를 정확 하 게 식별할 수 있어야 합니다. 그 목적을 위해,이 지역의 특성은 혈관에 포함됩니다. 스위치가 이웃과 같은 지역에 있는지 여부만 알 필요가 있기 때문입니다. 따라서 수정 번호 및 이름과 함께 블란스-인스턴스 매핑 테이블의 다이제스트만 전송됩니다. 스위치가 수신되면,스위치는 다이제스트(수학 함수를 통해 인스턴스 간 매핑 테이블에서 파생된 숫자 값)를 추출하고 이 다이제스트를 자체 계산된 다이제스트와 비교합니다. 2015 년 11 월 1 일-2015 년 12 월 1 일-2015 년 12 월 1 일-2015 년 12 월 1 일

일반적인 용어로,해당 세그먼트의 지정된 브리지가 다른 지역에 있거나 레거시 802.1 을 수신하는 경우 포트는 지역 경계에 있습니다. 이 다이어그램에서 비 1 의 포트는 영역 경계 ㅏ,반면 비 2 및 비 3 의 포트는 내부 지역 비:

이 두 인스턴스 중 적어도 하나를 처리할 수 있어야 합니다:

• 하나의 내부 스패닝 트리)

• 하나 이상의 다중 스패닝 트리 인스턴스)

이 용어는 802.1 초가 실제로 사전 표준 단계에 있기 때문에 계속 진화하고 있습니다. 이 이름은 802.1 초의 최종 릴리스에서 변경 될 가능성이 높습니다.

따라서 802.1 큐는 다른 표준이기 때문에 802.1 큐 기반 네트워크와 상호 작용할 수 있어야합니다. 브리지드 네트워크는 단일 스패닝 트리(중부 표준시)만 구현합니다. 이 예제에서는 이 인스턴스에 대해 설명합니다.247>

국제 표준시 지역 전체를 외부 세계에 대한 중부 표준시 가상 브릿지로 나타낼 수 있습니다.

이들은 기능적으로 동등한 두 다이어그램이다. 차단된 다른 포트의 위치를 확인합니다. 일반적으로 브리지된 네트워크에서는 스위치 사이에 차단된 포트가 표시될 것으로 예상합니다. 그러나 동부 표준시로 인해 전체 영역은 단일 스패닝 트리(중부 표준시)를 실행하는 하나의 가상 브리지로 나타납니다. 이는 가상 브리지가 대체 포트를 차단한다는 것을 이해할 수 있게 합니다.

이 문서에서는 이 영역을 하나의 가상 중부 표준시 브리지로 표시하는 정확한 메커니즘을 설명합니다. 그러나 이 가상 브리지 속성을 염두에 두면 외부 세계와의 상호 작용을 훨씬 쉽게 이해할 수 있습니다.이 인스턴스는 지역 내에서만 사용할 수 있습니다. 이러한 인스턴스는 별도의 구성 작업 없이 기본적으로 자동으로 실행됩니다. 국제정부와 달리,국제정부는 지역 외부와 결코 상호작용하지 않는다. 따라서 지역 내부의 일반 인스턴스는 외부 인스턴스가 없습니다. 또한,전두엽은 전두엽을 지역 외부로 보내지 않으며,전두엽은 전두엽을 보냅니다.

독립적 인 개별 혈압변을 보내지 마십시오. 교량은 각 교량에 대한 추가 정보를 포함하면서 일반 교량에 대한 일반 교량으로 볼 수있는 교량을 교환합니다. 이 다이어그램은 스위치 사이의 스위치 교환을 보여줍니다. 각 스위치는 하나의 포트만 보냅니다.

참고:이 다이어그램에서는 첫 번째 정보 필드에 대한 데이터가 포함되어 있습니다. 즉,인스턴스 0 은 항상 모든 곳에서 존재한다는 것을 의미합니다. 그러나 네트워크 관리자는 블랜스를 인스턴스 0 에 매핑할 필요가 없으므로 문제가 되지 않습니다.

일반 수렴 스패닝 트리 토폴로지와는 달리 링크의 양쪽 끝이 동시에 송수신 할 수 있습니다. 이는 이 다이어그램에 표시된 것처럼 각 브리지가 하나 이상의 인스턴스에 대해 지정될 수 있기 때문입니다. 모든 인스턴스에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 여기에 표시된 다이어그램은 다음과 같습니다.:

이 레코드에는 해당 인스턴스가 최종 토폴로지를 계산하기에 충분한 정보(대부분 루트 브리지 및 보낸 사람 브리지 우선 순위 매개 변수)가 포함되어 있습니다. 이 매개 변수에는 시간,정방향 지연 및 최대 기간과 같은 타이머 관련 매개 변수가 필요하지 않습니다. 이 매개 변수를 사용하는 유일한 인스턴스는 다음과 같습니다; 빠른 전환이 불가능할 때 주로 사용됩니다(공유 링크에서는 빠른 전환이 발생하지 않음을 기억하십시오). 이 응용 프로그램은 당신에게 아름다운 천장 디자인 아이디어의 갤러리를 보여줍니다

일반적인 잘못된 구성

인스턴스와 가상 컴퓨터 간의 독립성은 구성을 신중하게 계획해야 함을 의미하는 새로운 개념입니다. 트렁크 또는 액세스 섹션에서 몇 가지 일반적인 함정과 이를 방지하는 방법을 보여 줍니다.이 다이어그램은 모든 포트에서 활성화되어 있습니다. 다른 인스턴스에 매핑됩니다. 인스턴스 0 에 매핑되고 인스턴스 20 은 인스턴스 1 에 매핑됩니다.

이 설정을 사용하면 인쇄 회로 기판에 프레임을 보낼 수 없습니다. 이 다이어그램에서 볼 수 있듯이 스위치 10 에서 스위치에 대한 링크를 차단하고 있음을 보여 줍니다:

어떻게 명백한 루프와 같은 간단한 토폴로지에서 그 가능?

이 문제는 내부 인스턴스의 수에 관계없이 한 개의 정보만 전달된다는 사실에 의해 설명됩니다. 개별 인스턴스는 개별 비피더스를 전송하지 않습니다. 예를 들어,1 이 매핑되는 위치이기 때문입니다. 그러나,이 정보는 인스턴스 0 에 대한 정보도 포함합니다. 즉,이 포트가 이 인스턴스에 매핑된 블랜스를 전송하는지 여부에 관계없이 이 인스턴스가 이 영역 내의 모든 포트에서 활성 상태임을 의미합니다.

이 다이어그램은 인스턴스의 논리 토폴로지를 보여 줍니다:

예를 들어,각 포트에 하나씩). 이것은 프로그래밍 언어와 컴파일러를 내장합니다..

기본 솔루션은 하나의 인스턴스를 10 에 사용하고 다른 인스턴스를 20 에 사용하는 것입니다.247>

다른 방법은 모든 링크에 매핑된 블랜스를 전송하는 것입니다.같은 인스턴스에 매핑된 두 개의 블란이 같은 포트를 차단합니다. 토폴로지는 인스턴스에 매핑된 블란스와 관계없이 인스턴스에 의해 결정됩니다. 이 다이어그램은 트렁크인지 액세스인지에 관계없이 모든 포트에서 활성화된 상태인 문제점을 보여 줍니다:

블란 10 과 20 이 모두 동일한 인스턴스(인스턴스 1)에 매핑된다고 가정합니다. 네트워크 관리자는 상향링크 트렁크에 대한 트래픽을 제한하기 위해 하나의 상향링크(10)및 다른 하나의 상향링크(20)에서 수동으로 치우기를 원한다. 이 작업이 완료된 직후,네트워크 관리자는 네트워크 연결이 끊어졌음을 알 수 있습니다.

이것은 일반적인 잘못된 구성 문제입니다. 이는 두 인스턴스에 대해 하나의 논리적 토폴로지 만 있음을 의미합니다. 다음과 같이 로드 공유를 수행할 수 없습니다:

수동 잘라내기 때문에 차단된 포트에서만 사용할 수 있습니다. 부하 분산을 수행하려면 네트워크 관리자가 두 개의 서로 다른 인스턴스에 10 과 20 을 매핑해야 합니다.

이 문제를 피하기 위해 따라야 할 간단한 규칙은 트렁크에서 블랜스를 수동으로 잘라 내지 않는 것입니다. 트렁크에서 일부 블랜스를 제거하려는 경우 지정된 인스턴스에 매핑된 모든 블랜스를 함께 제거합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

외부 세계와의 상호 작용

중앙 통신망 네트워크로 마이그레이션하면 관리자는 중앙 통신망과 레거시 프로토콜 간의 상호 운용성 문제를 처리해야 할 가능성이 높습니다. 그러나 802 를 기반으로 하는 네트워크는 거의 없습니다.단일 스패닝 트리 제한으로 인해 1 분기 표준. 시스코는 802.1 에 대한 지원이 발표 된 것과 동시에 프로바이오틱스+를 발표했다. 시스코는 또한 효율적이면서도 간단한 호환성 메커니즘을 제공합니다. 이 메커니즘은이 문서의 뒷부분에서 설명합니다.

이 다이어그램에 표시된 것처럼 내부 인스턴스는 항상 경계 포트에서 자동으로 토폴로지를 따릅니다:

이 다이어그램에서는 10 에서 50 사이의 녹색 인스턴스가 내부 인스턴스에만 매핑된다고 가정합니다. 빨간색 링크는 표준시를 나타내므로 중부 표준시를 나타냅니다. 토폴로지의 모든 곳에서 10 에서 50 까지 사용할 수 있습니다. 녹색 인스턴스에 대한 비인간적 비인간적 비인간적 비인간적 비인간적 비인간적 비인간적 비인간적 이것은 블란스 10 에서 50 사이의 루프가 있다는 것을 의미하지는 않습니다. 또한 녹색 인스턴스에 대한 트래픽을 차단합니다.

스위치가 실행되면 경계에서 주변 장치를 자동으로 감지할 수 있습니다. 이것은 프로그래밍 언어와 컴파일러를 내장합니다..

이 다이어그램은 상호 운용성 문제를 보여줍니다. 한 개의 스패닝 트리(중부 표준시)와만 상호 작용 합니다. 따라서 이 알고리즘의 실행은 두 가지 방법으로 수행됩니다. 경계대교가 그렇게 많은 경계대교를 받을 것으로 기대하지는 않는다. 브리지는 브리지가 중부 표준시의 루트인지 여부에 따라 하나를 수신하거나 보낼 것으로 예상합니다.

시스코는 이 다이어그램에 표시된 문제를 해결하는 메커니즘을 개발했습니다. 1991 년 12 월 15 일-1991 년 12 월 15 일-1991 년 12 월 15 일-1991 년 12 월 15 일 그러나 이 솔루션은 미스트에서 처음 구현되었을 때 너무 복잡하고 잠재적으로 위험한 것으로 입증되었습니다. 더 간단한 접근 방식이 만들어졌습니다. 이것은 프로그래밍 언어와 컴파일러를 내장합니다.. 이 솔루션은이 문서에서 설명하는 몇 가지 제약 조건을 의미합니다.247>

권장 구성

각 인스턴스는 루트에서 루트를 수신합니다. 이 다이어그램에 나와 있는 것처럼 네트워크의 다른 브리지보다 우선 순위가 높은 것이 좋습니다:

이 다이어그램에서 스위치입니다. 따라서 루프를 방지하기 위해 해당 업링크 중 하나를 차단합니다. 이 특별한 경우,다음과 같은 이유로 최적입니다:

• 따라서 이 스위치는 어떤 업링크 포트를 차단할지 선택할 수 있습니다.

• 업링크 실패 시 빠른 컨버전스를 달성하기 위해 스위치에서 업링크 패스트를 사용할 수 있습니다.

다른 구성(권장되지 않음)

또 다른 가능성은 절대적 인스턴스에 대한 루트가 될 수 있습니다. 즉,이 다이어그램에 표시된 것처럼 모든 인스턴스의 루트가 더 좋습니다:

이 경우 액세스 또는 배포 계층은 매우 드문 시나리오입니다. 영역 외부에 루트 브리지를 설정하는 경우 이전에 권장된 구성과 비교하여 이러한 단점이 있습니다:

• 외부 세계와 상호 작용하는 하나의 스패닝 트리 인스턴스만 실행됩니다. 이것은 기본적으로 경계 포트가 모든 블란스에 대해서만 차단 또는 전달 될 수 있음을 의미합니다. 즉,스위치로 이어지는 영역의 두 업링크 간에는 로드 밸런싱이 불가능합니다.

• 이 구성은 여전히 지역 내에서 빠른 수렴을 허용합니다. 상향링크 온 스위치가 실패할 경우,다른 스위치의 상향링크 로의 빠른 전환이 이루어져야 합니다. 지역 간 전환이 단일 브릿지의 전환만큼 효율적이지 않다고 상상할 수 있습니다.

이 메커니즘은 앞서 언급한 두 구성 이외의 모든 구성이 유효하지 않음을 의미합니다. 이러한 기본 규칙은 다음과 같습니다:

1. 만약 이 브리지가 루트라면,이 브리지는 모든 블란스의 루트여야 한다.

2. 는 경우 PVST+리 루트,이리해야 합 루트에 대한 모든 Vlan(을 포함하여 CST,는 항상에서 실행됩 VLAN1 에 관계없이 기본 VLAN 때 CST 실행 PVST+).

3. 시뮬레이션이 실패하고 오류 메시지가 생성됩니다. 실패한 시뮬레이션은 경계 포트를 루트 일관성 모드로 설정합니다.

이 다이어그램에서 브리지는 하나의 인스턴스를 제외한 세 개의 인스턴스에 대한 루트입니다. 브릿지 씨 레드 브래 란의 뿌리입니다. 즉,브리지는 빨간색을 제외한 모든 블란에 대해 지정됩니다. 한 지역도 그렇게 할 수 없다. 이 패키지에는 주 프로그램 바이너리와 미리 컴파일된 대수 및 자동 로드 모듈이 전부 들어있습니다. 따라서,브리지가 경계 포트에서 더 나은 비프푸드를 검출할 때,브리지는 비프푸드 가드를 호출하여 이 포트를 차단한다. 이 포트는 루트 일관성 모드에 배치됩니다. 동일한 메커니즘은 또한 경계 포트를 차단하는 다리를 리드. 그러나 이러한 잘못된 구성이 있는 경우에도 루프가 없는 토폴로지는 유지됩니다.

참고:경계 포트에서 루트 일관성 없는 오류가 발생하는 즉시 일부 블랜스의 루트가 되려고 시도했는지 조사하십시오.

마이그레이션 전략

802.1 초로 마이그레이션의 첫 번째 단계는 지점 간 및 에지 포트를 올바르게 식별하는 것입니다. 신속한 전환이 필요한 모든 스위치 간 링크가 전이중인지 확인합니다. 에지 포트는 포트 패스트 기능을 통해 정의됩니다. 전환된 네트워크에서 필요한 인스턴스 수를 신중하게 결정하고 인스턴스가 논리적 토폴로지로 변환된다는 점에 유의하십시오. 이러한 인스턴스에 매핑할 블랜스를 결정하고 각 인스턴스에 대해 루트와 백업 루트를 신중하게 선택합니다. 네트워크의 모든 스위치에 공통되는 구성 이름과 개정 번호를 선택합니다. 단일 지역에 가능한 한 많은 스위치를 배치하는 것이 좋습니다. 인스턴스 0 에 모든 블랜스를 매핑하지 마십시오. 먼저 코어를 마이그레이션합니다. 이 재미 있는 모든 레벨을 통해 당신의 방법을 싸 워 야 합니다. 따라서 상호 작용이 명확하게 이해되면 두 유형의 브리지를 혼합하는 것은 문제가되지 않습니다. 항상 중부 표준시와 동부 표준시의 루트를 지역 안에 유지 하려고 합니다. 이 문제를 해결하려면 다음 단계를 따르세요.

샘플 구성은 다음을 참조하십시오:

• 스패닝 트리를 마이그레이션하는 구성 예제

• 스패닝 트리에서 빠른 마이그레이션 구성 예제까지

결론

전환된 네트워크는 엄격한 견고성,복원력 및 고가용성 요구 사항을 충족해야 합니다. 빠른 컨버전스는 필수 요소입니다. 그러나 최근까지 이중화 된 스위치 네트워크는 이러한 목표를 달성하기 위해 상대적으로 부진한 802.1 에 의존해야했습니다. 이것은 종종 네트워크 관리자의 가장 어려운 작업으로 판명되었습니다. 프로토콜 떨어져 몇 초를 얻을 수있는 유일한 방법은 프로토콜 타이머를 조정하는 것이 었습니다,하지만 종종 네트워크의 건강의 손해에. 시스코는 많은 발표했다 802.트리 컨버전스를 보다 빠르게 확장할 수 있는 기능인 업링크 패스트,백본 패스트 및 포트 패스트 등의 1 차원 확장 기능을 제공합니다. 시스코는 또한 대규모 계층 2(엘 2)기반 네트워크의 확장성 문제에 대한 답변을 제공합니다. 최근 이러한 개념의 대부분을 두 가지 표준으로 통합하기로 결정했습니다. 이러한 새로운 프로토콜을 구현하면 수백 밀리 초의 수렴 시간을 예상 할 수 있으며 수천 개의 블란으로 확장 할 수 있습니다. 시스코는 업계의 선두 주자로 남아 있으며 레거시 브리지와의 마이그레이션 및 상호 운용성을 용이하게하기 위해 독점적 인 보강과 함께이 두 프로토콜을 제공합니다.