Использование режима PortFast и других команд для устранения задержек соединения во время запуска рабочей станции. Часть 2

Часть 1

Общие сведения
   Протокол STP EtherChannel
   Режим магистрального соединения
   Согласование скорости и дуплексного режима

Общие сведения

В этом разделе описываются четыре функции некоторых типов коммутаторов, вызывающие начальную задержку при подключении устройства к коммутатору. Рабочая станция обычно не вызывает образования петель STP или не нуждается в подобной функции (обычно PAgP и/или DTP), поэтому необходимости в такой задержке нет. Протокол STP Если вы недавно перешли от среды на базе концентраторов к среде коммутаторов, могут возникать задержки подключения при запуске рабочих станций, обусловленные существенными различиями в работе концентратора и коммутатора. Коммутатор обеспечивает подключение на канальном уровне, а не на физическом уровне. Коммутатор с помощью алгоритма ретрансляции определяет, нужно ли передавать пакеты, полученные на одном порте, через другие порты. Алгоритм ретрансляции чувствителен к наличию физических петель в сетевой топологии. Из-за этой чувствительности на коммутаторах используется протокол STP, который устраняет петли в топологии. При использовании протокола STP все задействованные в этом процессе порты становятся активными значительно медленнее, чем обычно, так как STP выполняет обнаружение и блокировку петель. Без STP сеть с мостовыми соединениями, в которой есть физические петли, работать не будет. Несмотря на задержки, связанные с этим процессом, протокол STP весьма полезен. Протокол STP, используемый на коммутаторах Catalyst, соответствует отраслевому стандарту (IEEE 802.1D). Тщательно продумайте переход на ит аутсорсинг и не думайте об этой проблеме.

После подключения порта коммутатора и включения его в группу мостов запускается протокол STP для данного порта. Порт, на котором используется протокол STP, может быть в одном из следующих пяти состояний:

  • блокировка (blocking)
  • прослушивание (listening)
  • самообучение (learning)
  • пересылка (forwarding)
  • отключен (disabled)

По правилам протокола STP порт сначала переходит в состояние блокировки, а затем сразу проходит через состояния прослушивания и самообучения. По умолчанию порт находится в состоянии прослушивания около 15 секунд и в состоянии самообучения также 15 секунд. В состоянии прослушивания коммутатор пытается определить место порта в топологии STP. Коммутатору крайне важно определить, является ли порт частью физической петли. Если порт является частью петли, он может быть выбран для перехода в режим блокировки. В режиме блокировки порт не отправляет и не получает данные пользователя, чтобы исключить возникновение петли. Если порт не является частью петли, он переходит в состояние самообучения, в котором определяются используемые с данным портом MAC-адреса. Процесс инициализации STP занимает около 30 секунд.

Если к порту коммутатора подключена рабочая станция, сервер с одной сетевой интерфесной платой или IP-телефон, то такое соединение не может образовать физической петли. Такие соединения считаются листовыми узлами. Если подключение рабочей станции не может вызвать образование петли, нет смысла ждать 30 секунд, пока коммутатор проверяет сеть на наличие петель. Для этого корпорация Cisco разработала функцию PortFast (или функцию быстрого запуска). Если эта функция используется для какого-либо порта, протокол STP считает, что этот порт не является частью петли, и немедленно переводит его в состояние пересылки, минуя состояния блокировки, прослушивания и самообучения. Эта команда не отключает протокол STP. При выполнении этой команды протокол STP пропускает несколько начальных этапов (в которых в данной ситуации нет необходимости) на выбранном порте.

caution Предостережение: Никогда не используйте функцию PortFast на портах коммутатора, подключенных к другим коммутаторам, концентраторам или маршрутизаторам. Такие соединения могут образовывать физические петли, поэтому в этих случаях процедура инициализации STP должна выполняться полностью. Петля в дереве STP может вывести сеть из строя. И поэтому обслуживание компьютеров надо передовать специалистам. Если включить функцию PortFast для порта, являющегося частью физической петли, может возникнуть ситуация, когда пакеты будут пересылаться (и даже могут умножаться) таким образом, что сеть не сможет восстановиться.

EtherChannel

На коммутаторах можно также включить функции EtherChannel, Fast EtherChannel (FEC) и Gigabit EtherChannel (GEC). Эти функции позволяют использовать несколько соединений между двумя одинаковыми устройствами как единое быстрое соединение с балансировкой нагрузки между соединениями. С помощью протокола PAgP коммутатор может автоматически формировать такие связи с соседним узлом. Порты коммутатора, на которых можно использовать протокол PAgP, обычно по умолчанию находятся в пассивном автоматическом режиме (auto). В режиме auto коммутаторы формируют единое соединение по запросу соседнего устройства. Если протокол используется в режиме auto, может возникнуть задержка порта до 15 секунд, прежде чем управление будет передано алгоритму STA. На порте протокол PAgP запускается раньше, чем протокол STP. На порте, подключенном к рабочей станции, нет необходимости использовать протокол PAgP. Если для данного порта коммутатора отключить режим PAgP (настройка off), такая задержка исключается.

Режим магистрального соединения

В коммутаторах имеется также возможность формирования для порта магистрального соединения. Магистральное соединение настраивается между двумя устройствами, когда через них передается трафик из нескольких сетей VLAN. Сеть VLAN — это создаваемая коммутаторами сеть, в которой группа рабочих станций объединена в единый сегмент или домен широковещательной рассылки. Благодаря магистральным портам такие сети VLAN могут включать в себя несколько коммутаторов, благодаря чему одна сеть VLAN может охватить всю корпоративную среду. Для такого расширения сетей VLAN магистральные порты добавляют к пакетам теги, в которых указывается, к какой сети VLAN принадлежит пакет.

Существуют различные типы протоколов магистрального соединения. Если порт может стать магистральным, возможно, этот порт может формировать магистральные соединения автоматически. В некоторых случаях порт может даже согласовывать тип магистрального соединения, которое будет использоваться на этом порту. Возможность согласования метода магистрального соединения с другим устройством обеспечивается протоколом DTP. Предшественником протокола DTP является протокол DISL (Dynamic Inter-Switch Link Protocol). Использование этих протоколов может вызвать задержки при запуске порта на коммутаторе.

Обычно порт, подключенный к рабочей станции, принадлежит только к одной сети VLAN. Поэтому такому порту не требуется режим магистрального соединения. Если порт способен согласовывать формирование магистрального соединения, обычно он по умолчанию функционирует в автоматическом режиме (auto). Отключив режим магистрального соединения порта (настройка off), можно еще больше уменьшить время задержки при запуске порта коммутатора.

Согласование скорости и дуплексного режима

Обычно проблему задержки начального подключения можно решить, включив режим PortFast и отключив PAgP (если PAgP поддерживается). Если важна каждая секунда задержки, можно также задать скорость порта и дуплексный режим на коммутаторе вручную, если порт является многоскоростным (10/100 Мбит/с). Хотя автоматическое согласование и является полезной функцией, ее отключение на коммутаторах Catalyst 5500/5000 позволяет сэкономить 2 секунды. Автоматическое согласование не слишком полезно на коммутаторах Catalyst 2800 и Catalyst 2900XL.

Примечание: Если отключить автосогласование на коммутаторе, но оставить его активированным на рабочей станции, коммутатор не будет выполнять согласование с данным клиентом. Потенциально возможен случай, когда клиент не сможет выбрать такой же дуплексный режим, какой используется на коммутаторе. Дополнительные сведения о сложных моментах автоматического согласования см. в статье Настройка и устранение неполадок для автоматического согласования соединений Ethernet 10/100/1000 Мбит/с в полудуплексном и дуплексном режимах.

Часть 3 Часть 4 Часть 5

Заказать звонок

Пожалуйста, оставьте свои контакты