Tweet
I. CÁC KHÁI NIỆM VÀ CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG
Rapid Spanning Tree Protocol
IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) cải tiến hoạt động của 802.1D truyền thống với một mục đích duy nhất: cải tiến sự hội tụ của STP. Để thực hiện được việc này, RSTP định nghĩa ra một dạng biến thể khác của BPDU, các trạng thái mới của cổng và các vai trò cổng mới. Tất cả các dạng thay đổi này đều đảm bảo tính tương thích ngược với 802.1D. Các yếu tố chủ chốt giúp cho việc tăng tốc khả năng hội tụ là:
Chỉ chờ một khoảng thời gian tối đa là 3 lần hello trên một RP trước khi phản ứng với sự thay đổi. Trước đây, khoảng thòi gian này là MaxAge. Các tiến trình mới cho phép chuyển đổi từ trạng thái disabed (thay thế cho trạng thái khóa trong 802.1D) sang trạng thái học địa chỉ MAC (learning), bỏ qua trạng thái learning của 802.1D. Chuẩn hóa các đặc điểm như Cisco PortFast, UplinkFast và backbonefast. Thêm vào các đặc điểm như cho phép cổng dự phòng cho DP khi switch có nhiều cổng kết nối vào cùng một phân đoạn mạng dùng chung.
Để hỗ trợ các tiến trình mới này, RSTP dùng cùng cơ chế hello BPDU, sử dụng thêm một số bit chưa dùng trước đây. Ví dụ, RSTP sẽ định nghĩa thông điệp hello có thêm tuỳ chọn giống như chức năng gởi yêu cầu tìm đường về switch gốc (RLQ) của Cisco backbonefast. RSTP nhóm các cổng lại, dùng các kiểu kết nối khác nhau để mô tả từng nhóm. RSTP có thể quyết định trạng thái của cổng dựa trên loại thiết bị kết nối vào từng cổng, vì vậy giúp cho quá trình hội tụ nhanh hơn.
Trong phần lớn các thiết kế mạng LAN hiện đại, hub không được dùng nữa. Vì vậy tất cả các kết nối phải là hoặc là điểm-điểm (point-to-point) hoặc là kiểu edge. Kiểu kết nối là edge nghĩa là cổng đang gắn vào một thiết bị và thiết bị không phải là một switch. Vì vậy, giao thức STP cải tiến (RSTP) xem các kết nối edge giống như tính năng Cisco portfast. Và thật ra, câu lệnh spanning-tree portfast được dùng để định nghĩa một kết nối như là edge trong RSTP. Nói cách khác, RSTP đặt các kết nối kiểu edge vào trạng thái chuyển tiếp (forwarding) một cách tức thì.
Đối với các kết nối point-to-point, RSTP sẽ hỏi switch láng giềng về tình trạng của nó. Ví dụ nếu một switch không nhận được gói hello định kỳ trên kết nối điểm-điểm, switch sẽ truy vấn switch láng giềng. Thiết bị láng giềng sẽ trả lời, nêu rõ là nó có mất đường đi về switch gốc (root) hay không. Tính năng này giống như tính năng backbonefast của Cisco, nhưng dùng thông điệp chuẩn của IEEE để đạt cùng một mục đích. RSTP cũng định nghĩa lại các trạng thái cổng của 802.1D, trong đó trạng thái lắng nghe (listening) là không còn cần thiết nữa.
Trong RSTP, trạng thái bỏ qua (discarding) có nghĩa là cổng sẽ không truyền hay nhận frame hoặc học địa chỉ MAC, bất chấp cổng có bị tắt (shutdown), sự cố…Khi RSTP đã quyết định chuyển trạng thái từ discarding sang forwarding, cổng đó sẽ ngay lập tức đi vào trạng thái learning. Từ thời điểm đó, quá trình tiếp tục giống như trong 802.1D. RSTP không còn cần trạng thái listening bởi vì nó sẽ chủ động hỏi các thiết bị láng giềng, đảm bảo sao cho không bị vòng lặp.
RSTP dùng thuật ngữ vai trò cổng (role) để chỉ ra một cổng là RP hay là một DP. RSTP sử dụng cổng gốc (RP) và cổng chỉ định (DP) giống như trong 802.1D, tuy nhiên RSTP thêm vào vài vai trò khác.
Khái niệm Alternate Port thì giống như khái niệm UplinkFast. Chức năng Backup port thì không có chức năng tương đương bên Cisco. bạn có thể bật chức năng RSTP trong switch dùng lệnh spanning-tree mode rapid-pvst. Ngoài ra, bạn có thể dùng 802.1s MST.
Rapid Spanning Tree Protocol
IEEE 802.1w Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) cải tiến hoạt động của 802.1D truyền thống với một mục đích duy nhất: cải tiến sự hội tụ của STP. Để thực hiện được việc này, RSTP định nghĩa ra một dạng biến thể khác của BPDU, các trạng thái mới của cổng và các vai trò cổng mới. Tất cả các dạng thay đổi này đều đảm bảo tính tương thích ngược với 802.1D. Các yếu tố chủ chốt giúp cho việc tăng tốc khả năng hội tụ là:
Chỉ chờ một khoảng thời gian tối đa là 3 lần hello trên một RP trước khi phản ứng với sự thay đổi. Trước đây, khoảng thòi gian này là MaxAge. Các tiến trình mới cho phép chuyển đổi từ trạng thái disabed (thay thế cho trạng thái khóa trong 802.1D) sang trạng thái học địa chỉ MAC (learning), bỏ qua trạng thái learning của 802.1D. Chuẩn hóa các đặc điểm như Cisco PortFast, UplinkFast và backbonefast. Thêm vào các đặc điểm như cho phép cổng dự phòng cho DP khi switch có nhiều cổng kết nối vào cùng một phân đoạn mạng dùng chung.
Để hỗ trợ các tiến trình mới này, RSTP dùng cùng cơ chế hello BPDU, sử dụng thêm một số bit chưa dùng trước đây. Ví dụ, RSTP sẽ định nghĩa thông điệp hello có thêm tuỳ chọn giống như chức năng gởi yêu cầu tìm đường về switch gốc (RLQ) của Cisco backbonefast. RSTP nhóm các cổng lại, dùng các kiểu kết nối khác nhau để mô tả từng nhóm. RSTP có thể quyết định trạng thái của cổng dựa trên loại thiết bị kết nối vào từng cổng, vì vậy giúp cho quá trình hội tụ nhanh hơn.
| Kiểu kết nối (link type) | Mô tả |
| Điểm-điểm (Point-to-point) | Kết nối một switch đến một switch khác. Cisco switch xem các kết nối FullDupleX trong đó hello BPDU được nhận là các kết nối point-to-point. |
| Dùng chung (Shared) | Kết nối một switch đến một hub |
| Kết nối đến biên (Edge) | Kết nối đến một thiết bị của người dùng cuối. |
Trong phần lớn các thiết kế mạng LAN hiện đại, hub không được dùng nữa. Vì vậy tất cả các kết nối phải là hoặc là điểm-điểm (point-to-point) hoặc là kiểu edge. Kiểu kết nối là edge nghĩa là cổng đang gắn vào một thiết bị và thiết bị không phải là một switch. Vì vậy, giao thức STP cải tiến (RSTP) xem các kết nối edge giống như tính năng Cisco portfast. Và thật ra, câu lệnh spanning-tree portfast được dùng để định nghĩa một kết nối như là edge trong RSTP. Nói cách khác, RSTP đặt các kết nối kiểu edge vào trạng thái chuyển tiếp (forwarding) một cách tức thì.
Đối với các kết nối point-to-point, RSTP sẽ hỏi switch láng giềng về tình trạng của nó. Ví dụ nếu một switch không nhận được gói hello định kỳ trên kết nối điểm-điểm, switch sẽ truy vấn switch láng giềng. Thiết bị láng giềng sẽ trả lời, nêu rõ là nó có mất đường đi về switch gốc (root) hay không. Tính năng này giống như tính năng backbonefast của Cisco, nhưng dùng thông điệp chuẩn của IEEE để đạt cùng một mục đích. RSTP cũng định nghĩa lại các trạng thái cổng của 802.1D, trong đó trạng thái lắng nghe (listening) là không còn cần thiết nữa.
| Trạng thái quản trị | Trạng thái của 802.1D | Trạng thái 802.1w |
| Tắt (Disabled) | Tắt (Disabled) | Bỏ qua (Discarding) |
| Bật (Enable) | Khóa (Blocking) | Bỏ qua (Discarding) |
| Enable | Lắng nghe (Listening) | Bỏ qua (Discarding) |
| Enable | Learning | Học địa chỉ MAC (Learning) |
| Enable | Forwarding | Chuyển tiếp (Forwarding) |
Trong RSTP, trạng thái bỏ qua (discarding) có nghĩa là cổng sẽ không truyền hay nhận frame hoặc học địa chỉ MAC, bất chấp cổng có bị tắt (shutdown), sự cố…Khi RSTP đã quyết định chuyển trạng thái từ discarding sang forwarding, cổng đó sẽ ngay lập tức đi vào trạng thái learning. Từ thời điểm đó, quá trình tiếp tục giống như trong 802.1D. RSTP không còn cần trạng thái listening bởi vì nó sẽ chủ động hỏi các thiết bị láng giềng, đảm bảo sao cho không bị vòng lặp.
RSTP dùng thuật ngữ vai trò cổng (role) để chỉ ra một cổng là RP hay là một DP. RSTP sử dụng cổng gốc (RP) và cổng chỉ định (DP) giống như trong 802.1D, tuy nhiên RSTP thêm vào vài vai trò khác.
| Vai trò cổng trong STP cải tiên (RSTP Role) | Định nghĩa |
| Cổng gôc (Root port) | Giống như trong 802.1D |
| Cổng chỉ định (Designated port) | Giống như trong 802.1D |
| Cổng thay thế (Alternate port) | Giống như cổng dự phòng trong UplinkFast |
| Cổng dự phòng (Backup port) | Một cổng kết nối vào cùng một phân đoạn mạng dùng chung giống như nhiều cổng khác trên cùng switch nhưng cổng kia là DP cho phân đoạn mạng đó. Cổng backup sẽ thay thế khi port DP bị sự cố. |