Rapid spanning tree protocol

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1 Rapid spanning tree protocol Mario aldi Politecnico di Torino staff.polito.it/mario.baldi Pietro Nicoletti Studio Reti asato sul capitolo 4 di: M. aldi, P. Nicoletti, Switched N, McGraw-ill, 2002, SN Nota di opyright! Questo insieme di trasparenze (detto nel seguito slide) è protetto dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. l titolo ed i copyright relativi alle slide (ivi inclusi, ma non limitatamente, ogni immagine, fotografia, animazione, video, audio, musica e testo) sono di proprietà degli autori indicati a pag..! e slide possono essere riprodotte ed utilizzate liberamente dagli istituti di ricerca, scolastici ed universitari afferenti al Ministero della Pubblica struzione e al Ministero dell Università e Ricerca Scientifica e Tecnologica, per scopi istituzionali, non a fine di lucro. n tal caso non è richiesta alcuna autorizzazione.! Ogni altra utilizzazione o riproduzione (ivi incluse, ma non limitatamente, le riproduzioni su supporti magnetici, su reti di calcolatori e stampate) in toto o in parte è vietata, se non esplicitamente autorizzata per iscritto, a priori, da parte degli autori.! informazione contenuta in queste slide è ritenuta essere accurata alla data della pubblicazione. Essa è fornita per scopi meramente didattici e non per essere utilizzata in progetti di impianti, prodotti, reti, ecc. n ogni caso essa è soggetta a cambiamenti senza preavviso. Gli autori non assumono alcuna responsabilità per il contenuto di queste slide (ivi incluse, ma non limitatamente, la correttezza, completezza, applicabilità, aggiornamento dell informazione).! n ogni caso non può essere dichiarata conformità all informazione contenuta in queste slide.! n ogni caso questa nota di copyright non deve mai essere rimossa e deve essere riportata anche in utilizzi parziali. 04_ridging-STP opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 2 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)! Spanning tree con convergenza veloce! Standard EEE 802.w approvato a fine anno 200! nteroperabile con lo spanning tree EEE 802.! Senza convergenza veloce! Soluzione di livello 2 ideale per reti mission critical! Opera solamente in presenza di link punto-punto! ollegamenti diretti (no hub)! Sostituisce soluzioni proprietarie per resiliency con convergenza veloce adottate da alcuni costruttori Migliorie rispetto STP Migliorie adottate per il rapido ripristino dei servizi Ripristino della connettività fisica Rilevamento veloce di guasti sui collegamenti Rilevamento basato sul livello fisico Rilevamento basato sul protocollo isegno della topologia per ripristinare i servizi Propagazione dei guasti per stabilire la nuova topologia e le regole delle porte Propaga e risolve la nuova topologia Transizione della Root Port Transizione rapida delle porte allo stato di orwarding Transizioni delle esign. Port Ripristino del iltering ata ase Modifica delle entry unicast Rimuove le entry relative ai cambiamenti locali omunica le notifiche e rimuove le entry appropriatamente Modifica delle entry multicast Modifica le entry rapidamente localmente omunica i nuovi requisiti Prepara i percorsi alternativi prima del guasto 04_ridging-STP - opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 4 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2

2 Regole delle porte! lternate! offre un percorso alternativo in direzione del Root ridge! porta alternativa alla Root Port da utilizzare in caso di guasto! ackup! entra in funzione a seguito del guasto della esignated port! presente solo se due o più porte dello stesso bridge connettono una N! Root! esignated! isabled lternate port e ackup port! EEE 802.w non prevede lo stato di locking! e porte connesse a percorsi alternativi verso la radice vengono selezionate come lternate! Più porte dello stesso bridge collegate alla stessa N: una esignated le altre ackup! connessione punto-punto tra due porte di un bridge! due o più porte di un bridge collegate ad un repeater! e due porte sono collegate alla stessa N 04_ridging-STP - 5 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 6 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 Stato delle porte: relazioni tra STP e RSTP Simboli grafici convenzionali STP - stato delle porte Stato Operatività amministrativo del M delle porte RSTP - stato delle porte Topologia attiva RSTP (regole delle porte) SE isabled SE iscarding Excluded (isabled) SE Enabled SE iscarding Excluded (isabled) egenda simboli grafici Simbolo grafico ridge dentifier Port dentifier e Port ost p, c p, c Significato ONG Enabled TRUE iscarding Excluded (lternate, ackup) p, c p, c RRR,c p, c p, c RGE STENNG Enabled TRUE iscarding ncluded (Root, esignated) p, c p, c ERNNG Enabled TRUE earning ncluded (Root, esignated) Root dentifier Root Path ost ORWRNG Enabled TRUE orwarding ncluded (Root, esignated) N 04_ridging-STP - 7 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 8 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2

3 Simboli grafici convenzionali Ruolo della porta Stato della porta egenda esignated su porta ridondata su porta terminale Root Port lternate ackup iscarding earning orwarding orwarding iscarding earning orwarding iscarding iscarding Principi di funzionamento! albero viene creato come nello STP tradizionale! Elezione del root bridge! efinizione della root port! efinizione delle designated port! e porte rimanenti (né root né designated)! lternate se collegate ad una porta di un altro bridge! ackup se collegate ad una porta dello stesso bridge isabled PU trasmesse esignated esignated Proposal Root Root Proposal 04_ridging-STP - 9 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 0 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 Esempio: topologia fisica Topologia attiva RSTP Root, E E 6 G M N G M N _ridging-STP - opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 2 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2

4 Stato delle porte Porta backup Root 22, Root, E E G M N G M N O 04_ridging-STP - opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 4 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 orsale ad anello Reazione ai guasti! Eliminazione entry relative alla porta guasta Root, E 2,0 2 G! due bridge agli estremi di un link guasto! bridge direttamente collegati ad un bridge guasto! Se si guasta la root port una porta alternate diviene root! nvio di un messaggio Topology hange Notification (TN)! Su tutte le porte in stato forwarding! lla ricezione di un messaggio TN! Rimozione delle entry di tutte le porte, eccetto quella da cui il messaggio TN è ricevuto! nvio di un messaggio TN sulle porte in stato forwarding! Eccetto quella da cui il messaggio TN è ricevuto 04_ridging-STP - 5 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 6 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2

5 lush entry: configurazione iniziale lush entry: fase,0,0! Guasto sul link tra e! bridge e rilevano il guasto! Rimuovono (flush) le entry relative alle porte coinvolte,0,0 Rappresentazione ad albero,0 04_ridging-STP - 7 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2,0 04_ridging-STP - 8 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 lush entry: fase 2 lush entry: fase! bridge e hanno rimosso le entry relative alle porte coinvolte nel guasto! l bridge fa diventare root la porta alternate! l bridge invia un messaggio TN sulla nuova root port! l messaggio TN ha lo stesso effetto di una onfiguration-pu con il flag T impostato al valore,0 l bridge! Riceve il messaggio TN su una porta e! Rimuove le entry relative a tutte le altre porte! Porta e porta 2! nvia il messaggio TN su ogni altra porta in stato forwarding! a porta verso il bridge,0 4,0 04_ridging-STP - 9 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2,0 04_ridging-STP - 20 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2

6 lush entry: fase 4 l bridge! Riceve il messaggio TN sulla porta 4! Rimuove le entry relative a tutte le altre porte! Porta, porta 2 e porta! nvia il messaggio TN su tutte le sue porte in stato forwarding! Porta verso il bridge! Porta verso il bridge,0 2,0 04_ridging-STP - 2 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page lush entry: fase 5 l bridge! Riceve il messaggio TN sulla porta 2! Elimina le entry relative a tutte le altre porte! Porta e porta! Trasmette il messaggio TN sulle altre porte in stato forwarding! Porta verso il bridge! Porta verso il bridge,0 2,0 04_ridging-STP - 22 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page lush entry: fase 6 Meccanismo proposal/agreement! bridge e! Ricevono il messaggio TN su una delle loro porte! Eliminano le entry relative a tutte le altre porte (si veda figura)! messaggi TN da loro trasmessi raggiungono solo porte in stato discarding???,0 2 4! Un bridge vicino al root, al cadere del link con il root si propone come root.! Gli altri bidge gli fanno sapere che c e` un altro root e lui agrees. R,0 04_ridging-STP - 2 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 24 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2

7 Path ost raccomandato da EEE 802.w Velocità Valore ntervallo ntervallo porta raccomandato raccomandato accettabile <= 00 b/s Mb/s Mb/s Mb/s Gb/s Gb/s Gb/s Tb/s Tb/s _ridging-STP - 25 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 SP SSP ength SP SSP ontrol Multicast Singlecast ridge ddress onfiguration PU STP e RSTP XY X onfiguration message = STP = RSTP yte Protocol dentifier Protocol Ver. dentifier 00 PU Type 00 T lags T P PR PR Root dentifier primi 2 byte = ridge Priority successivi 6 byte = indirizzo M del Root ridge Root Path ost ridge dentifier primi 2 byte = ridge Priority successivi 6 byte = indirizzo M del ridge trasmittente la PU Port dentifier Primo byte = Port Priority Secondo yte = numero di porta Message ge Max ge ello Time orward elay 04_ridging-STP - 26 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page RSTP e compatibilità con STP! bridge RSTP possono essere configurati ad operare in modalità STP! ondamentale in presenza di ripetitore tra due bridge! unzionamento in modalità RSTP potrebbe portare a instabilità e loop temporanei! bridge RSTP (EEE 802.w) operano automaticamente in modalità STP (EEE 802.) in presenza di o più birdge operanti in modo STP! ambiamento di modalità alla ricezione di PU con valore 0 nel campo protocol version identifier! operatività contemporanea in modalità STP e RSTP può portare a instabilità nella definizione dello spanning tree! Possibile duplicazione di pacchetti! Possibile recapito di pacchetti fuori sequenza Rapidità di convergenza di RSTP! Un percorso alternativo potrebbe essere attivato in 0-20 ms! a rapidità di convergenza dipende da! apacità di rilevare un guasto in modo affidabile! apacità di rilevare un guasto in tempi brevi! riteri di livello fisico! questo fine concorrono i sistemi di trasmissione utilizzati! Elevata stabilità dovuta alla componentistica elettronica molto affidabile! Guasti intermittenti creerebbero problemi di stabilità! Transceiver con funzionalità di rilevamento guasto locale e remoto su collegamenti punto-punto 04_ridging-STP - 27 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 28 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2

8 Problemi dovuti alla rapidità di convergenza! umento della probabilità di duplicazione di pacchetti! umento delle probabilità di consegna di pacchetti fuori sequenza! ovuto alla probabilità non nulla di avere! Percorsi chiusi (loop) temporanei! ambiamenti intermittenti dello spanning tree ttenzione con protocolli che assumono l uso di Ethernet!! T, NETEU e 2! Non sono in grado di gestire pacchetti duplicati e fuori ordine! onsigliabile disabilitare la modalità RSTP (EEE 802.w) ompatibilità ed interlavoro prodotti! Prodotti di costruttori diversi conformi a EEE 802.w devono interoperare senza problemi! ttenzione ai prodotti che annunciavano la disponibilità di RSTP nel 200 o prima!!! o standard è stato ratificato alla fine 200! Tali prodotti devono per forza avere una versione prestandard! Potrebbe portare a problemi di interlavoro con prodotti effettivamente conformi allo standard 04_ridging-STP - 29 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2 04_ridging-STP - 0 opyright M. aldi - P. Nicoletti: see page 2