PVST, PVST + und RPVST

Das Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) ist eine Erweiterung des ursprünglichen STP 802.1D-Protokolls. Das RSTP 802.1w-Protokoll ist eine offene IEEE-Implementierung. Cisco verfügt über eine eigene proprietäre Implementierung von RSTP, die die Vorteile der Per-VLAN-Spanning-Tree-Protokolle Rapid-PVST + umfasst. Rapid-PVST + und RSTP sind wichtige Verbesserungen des ursprünglichen STP-Protokolls, da sie Ports von der Blockierung zur Weiterleitung wechseln können, ohne sich darauf verlassen zu müssen Führen Sie auf Timern Spanning Tree-Berechnungen durch und konvergieren Sie das Netzwerk schneller als STP. In STP kann die Netzwerkkonvergenz mit RSTP- und Rapid-PVST + -Netzwerkkonvergenz bis zu 50 Sekunden dauern Dies kann in etwas mehr als 6 Sekunden geschehen. In RSTP und Rapid-PVST + wechseln Switchports vom Verwerfen (Blockieren) zur Weiterleitung ausschließlich auf der Grundlage eines Switch-to-Switch-Vorschlags und einer Vereinbarung mit BID-Priorität, anstatt auch auf Timer warten zu müssen.

RSTP enthält viele der früheren proprietären 802.1D-Verbesserungen von Cisco. Es ist auch abwärtskompatibel mit STP und kann mit älteren Switches arbeiten, auf denen STP ausgeführt wird. RSTP und seine Varianten sind weit verbreitet, daher ist es hilfreich, ein wenig über die Funktionsweise von RSTP zu verstehen.

STP-Portrollen und Portzustände

Root-Port – Port, der der Root-Bridge am nächsten liegt. Es geht direkt in den Weiterleitungsstatus.

Designated Port – nur ein designierter Port pro Netzwerksegment zulässig (Switch-to-Switch-Verbindung). Dies kann entweder ein alternativer Port sein oder ein bezeichneter Port oder ein Root-Port und ein bezeichneter Port. Wenn sich zwei benannte Ports im selben Segment befinden, führt der Antrags- und Vereinbarungsprozess dazu, dass einer von ihnen zu einem alternativen (verworfenen) Port wird. Auf diese Weise nutzen ausgewiesene Häfen den Antrags- und Einigungsprozess optimal. Ein ausgewiesener Port wird schließlich ein Weiterleitungsport sein, obwohl er während des Vorschlags- und Einigungsprozesses vorübergehend in den Empfangsstatus (Verwerfen) übergehen kann.

Alternativer Port – verfügbar für den Übergang zum festgelegten Port und Weiterleiten bei Bedarf, andernfalls Verwerfen (Blockieren)

Backup-Port – wird mit einer redundanten Switch-to-Switch-Port-Verbindung verwendet. Befindet sich im Verwerfungszustand.

Quelle: http://danscourses.com/category/courses/ccna-3/

Schnelle PVST + Port-Rollen

Rapid PVST + bietet eine schnelle Konvergenz des Spanning Tree, indem Portrollen zugewiesen und die aktive Topologie gelernt werden. Rapid PVST + baut auf dem 802.1D STP auf und wählt den Switch mit der höchsten Priorität (niedrigster numerischer Prioritätswert) als Root-Bridge aus, wie im Abschnitt „Wahl der Root-Bridge“ beschrieben. Rapid PVST + weist dann einzelnen Ports eine dieser Portrollen zu:

Root-Port – Bietet den besten Pfad (niedrigste Kosten), wenn der Switch Pakete an die Root-Bridge weiterleitet.

Designated Port – Stellt eine Verbindung zum designierten Switch her, der die niedrigsten Pfadkosten verursacht, wenn Pakete von diesem LAN an die Root-Bridge weitergeleitet werden. Der Port, über den der angegebene Switch mit dem LAN verbunden ist, wird als festgelegter Port bezeichnet.

Alternativer Port – Bietet einen alternativen Pfad zur Root-Bridge zu dem vom Strom bereitgestellten Pfad Root-Port. Ein alternativer Port stellt einen Pfad zu einem anderen Switch in der Topologie bereit.

Sicherungsport – Dient als Sicherung für den Pfad, der von einem bestimmten Port zu den Blättern des Spanning Tree bereitgestellt wird. Ein Backup-Port kann nur vorhanden sein, wenn zwei Ports in einem Loopback über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung verbunden sind oder wenn ein Switch zwei oder mehr Verbindungen zu einem gemeinsam genutzten LAN-Segment hat. Ein Sicherungsport stellt einen anderen Pfad in der Topologie zum Switch bereit.

Deaktivierter Port – Hat keine Rolle im Betrieb des Spanning Tree. In einer stabilen Topologie mit konsistenten Portrollen im gesamten Netzwerk stellt Rapid PVST + sicher, dass jeder Root-Port und jeder festgelegte Port sofort in den Weiterleitungsstatus übergeht, während sich alle alternativen und Backup-Ports immer im blockierenden Status befinden. Bestimmte Ports beginnen im blockierenden Zustand. Der Portstatus steuert den Betrieb der Weiterleitungs- und Lernprozesse.

Übersicht über den schnellen PVST + -Portstatus

Bei Protokollinformationen können Ausbreitungsverzögerungen auftreten geht durch ein geschaltetes LAN. Infolgedessen können Topologieänderungen zu unterschiedlichen Zeiten und an unterschiedlichen Orten in einem vermittelten Netzwerk stattfinden. Wenn ein LAN-Port direkt von der Nichtteilnahme an der Spanning Tree-Topologie in den Weiterleitungsstatus übergeht, kann er temporäre Datenschleifen erstellen. Die Ports müssen warten, bis sich neue Topologieinformationen über das Switched LAN verbreiten, bevor sie mit der Weiterleitung von Frames beginnen.

Jeder LAN-Port einer Software, die Rapid PVST + oder MST verwendet, ist in einem der folgenden vier Zustände vorhanden:

Blockieren – Der LAN-Port nimmt nicht an der Frame-Weiterleitung teil.

Lernen – Der LAN-Port bereitet die Teilnahme an der Frame-Weiterleitung vor.

Weiterleitung – Der LAN-Port leitet Frames weiter.

Deaktiviert – Der LAN-Port nimmt nicht an STP teil und leitet keine Frames weiter.

Wenn Sie Rapid PVST + aktivieren, durchläuft jeder Port in der Software, im VLAN und im Netzwerk den Blockierungsstatus und die Übergangszustände des Lernens beim Einschalten. Bei ordnungsgemäßer Konfiguration stabilisiert sich jeder LAN-Port im Weiterleitungs- oder Blockierungsstatus.

Wenn der STP-Algorithmus einen LAN-Port in den Weiterleitungsstatus versetzt, wird der folgende Vorgang ausgeführt:

1. Der LAN-Port wird in den Sperrzustand versetzt, während er auf Protokollinformationen wartet, die darauf hindeuten, dass er in den Lernzustand versetzt werden soll.

2. Der LAN-Port wartet auf die Vorwärtsverzögerung Der abgelaufene Timer versetzt den LAN-Port in den Lernstatus und startet den Timer für die Vorwärtsverzögerung neu.

3. Im Lernstatus blockiert der LAN-Port weiterhin die Frame-Weiterleitung, während er lernt Die Standortinformationen der Endstation für die Weiterleitungsdatenbank.

4. Der LAN-Port wartet auf das Ablaufen des Vorwärtsverzögerungszeitgebers und versetzt den LAN-Port dann in den Weiterleitungsstatus, in dem sowohl Lernen als auch Die Frame-Weiterleitung ist aktiviert.

Blockierungsstatus

Ein LAN-Port im blockierenden Zustand nimmt nicht am Frame für teil Abwehr.

Ein LAN-Port im blockierenden Zustand verhält sich wie folgt:

• Verwirft vom angehängten Segment empfangene Frames.
• Verwerfen von einem anderen Segment geschaltete Frames Port für die Weiterleitung.
• Integriert den Standort der Endstation nicht in die Adressdatenbank. (An einem blockierenden LAN-Port wird nicht gelernt, daher erfolgt keine Aktualisierung der Adressdatenbank.)
• Empfängt BPDUs und leitet sie an das Systemmodul weiter.
• Empfängt, verarbeitet und sendet Vom Systemmodul empfangene BPDUs.
• Empfängt Netzwerkverwaltungsnachrichten und antwortet darauf.

Lernstatus

Ein LAN-Port beim Lernen state bereitet sich auf die Teilnahme an der Frame-Weiterleitung vor, indem er die MAC-Adressen für die Frames lernt. Der LAN-Port wechselt aus dem blockierenden Zustand in den Lernstatus.

Ein LAN-Port im Lernstatus führt die folgenden Schritte aus:

• Verwirft vom angehängten Segment empfangene Frames.
• Verwirft Frames, die von einem anderen Port zur Weiterleitung geschaltet wurden.
• Integriert den Standort der Endstation in seine Adressdatenbank.
• Empfängt BPDUs und leitet sie an das Systemmodul weiter.
• Empfängt, verarbeitet und überträgt vom Systemmodul empfangene BPDUs.
• Empfängt und antwortet auf Netzwerkverwaltungsnachrichten.

Weiterleitungsstatus

Ein LAN-Port im Weiterleitungsstatus leitet Frames weiter. Der LAN-Port wechselt vom Lernstatus in den Weiterleitungsstatus.

Ein LAN-Port im Weiterleitungsstatus führt die folgenden Schritte aus:

• Leitet vom angehängten Segment empfangene Frames weiter.
• Leitet Frames weiter, die zur Weiterleitung von einem anderen Port geschaltet wurden.
• Integriert die Standortinformationen der Endstation in die Adressdatenbank.
• Empfängt BPDUs und leitet sie an das Systemmodul weiter.
• Verarbeitet vom Systemmodul empfangene BPDUs.
• Empfängt Netzwerkverwaltungsnachrichten und antwortet darauf.

Deaktivierter Status

Ein LAN-Port im deaktivierten Status nimmt nicht an der Frame-Weiterleitung oder STP teil. Ein LAN-Port im deaktivierten Zustand ist praktisch nicht betriebsbereit.

Ein deaktivierter LAN-Port funktioniert wie folgt:

• Verwirft vom angehängten Segment empfangene Frames.
• Verwirft Frames, die von einem anderen Port zur Weiterleitung geschaltet wurden.
• Der Standort der Endstation wird nicht in die Adressdatenbank aufgenommen. (Es wird nicht gelernt, daher erfolgt keine Aktualisierung der Adressdatenbank.)
• Empfängt keine BPDUs von Nachbarn.
• Empfängt keine BPDUs zur Übertragung vom Systemmodul.

Rapid PVST + Whitepaper: https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/datacenter/nexus5000/sw/configuration/guide/cli/CLIConfigurationGuide/RPVSpanningTree.html

Kommentare

• Mr.Cown, meine Frage war über PVST, PVST + und RPVST. UND NICHT RSTP. Danke,
• @Hussam Mehr Inhalt hinzugefügt.