PVST, PVST + en RPVST

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) is een verbetering van het oorspronkelijke STP 802.1D-protocol. Het RSTP 802.1w-protocol is een IEEE open implementatie. Cisco heeft zijn eigen gepatenteerde implementatie van RSTP, die de voordelen van zijn Per-VLAN spanning tree-protocollen omvat, genaamd Rapid-PVST +. Rapid-PVST + en RSTP zijn belangrijke verbeteringen aan het oorspronkelijke STP-protocol omdat ze poorten kunnen omschakelen van blokkeren naar doorsturen zonder te vertrouwen op timers, voer spanning tree berekeningen uit en convergeer het netwerk sneller dan STP. Bij STP kan netwerkconvergentie tot 50 seconden duren, met RSTP en Rapid-PVST + netwerkconver gence kan gebeuren in iets meer dan 6 seconden. In RSTP en Rapid-PVST + gaan switchpoorten over van weggooien (blokkeren) naar doorsturen uitsluitend op basis van een switch-to-switch voorstel en overeenkomstproces, waarbij BID-prioriteit wordt gebruikt, in plaats van ook op timers te moeten wachten.

RSTP bevat veel van Ciscos eerdere eigen 802.1D-verbeteringen. Het is ook achterwaarts compatibel met STP en kan werken met legacy-switches met STP. RSTP en zijn varianten worden op grote schaal geïmplementeerd, dus het is nuttig om een beetje te begrijpen hoe RSTP werkt.

STP-poortrollen en poortstaten

Root Port – poort die zich het dichtst bij de root bridge bevindt. Het gaat direct naar de doorstuurstatus.

Designated Port – slechts één aangewezen poort toegestaan per netwerksegment (switch-to-switch link), dit kan een alternatieve poort zijn en een aangewezen poort, of een root-poort en een aangewezen poort. Als er twee aangewezen havens in hetzelfde segment zijn, zal het voorstel- en akkoordproces ertoe leiden dat een van hen een alternatieve (teruggooi) haven wordt. Op deze manier maken aangewezen havens optimaal gebruik van het voorstel- en akkoordproces. Een aangewezen poort zal uiteindelijk een doorstuurpoort zijn, hoewel deze tijdelijk kan overschakelen naar de luisterende (verwerp) staat tijdens het voorstel- en akkoordproces.

Alternatieve poort – beschikbaar voor overgang naar aangewezen en doorsturen indien nodig, anders weggooien (blokkeren)

Back-uppoort – gebruikt met een redundante switch-to-switch poortlink. Bevindt zich in de status van verwijderen.

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

Snelle PVST + poortrollen

Rapid PVST + zorgt voor snelle convergentie van de spanning tree door poortrollen toe te wijzen en de actieve topologie te leren. Rapid PVST + bouwt voort op de 802.1D STP om de switch met de hoogste prioriteit (laagste numerieke prioriteitswaarde) te selecteren als de root bridge, zoals beschreven in het gedeelte “Verkiezing van de Root Bridge”. Rapid PVST + wijst vervolgens een van deze poortrollen toe aan individuele poorten:

Root port— Biedt het beste pad (laagste kosten) wanneer de switch pakketten doorstuurt naar de root bridge.

Aangewezen poort – Maakt verbinding met de aangewezen switch, die de laagste padkosten met zich meebrengt bij het doorsturen van pakketten van dat LAN naar de rootbridge. De poort waarmee de aangewezen switch op het LAN is aangesloten, wordt de aangewezen poort genoemd.

Alternatieve poort – Biedt een alternatief pad naar de rootbridge naar het pad dat door de huidige root-poort. Een alternatieve poort biedt een pad naar een andere switch in de topologie.

Back-uppoort— fungeert als een back-up voor het pad dat wordt geboden door een aangewezen poort naar de bladeren van de spanning tree. Een back-uppoort kan alleen bestaan als twee poorten in een loopback zijn verbonden via een point-to-point-link of als een switch twee of meer verbindingen heeft met een gedeeld LAN-segment. Een back-uppoort biedt een ander pad in de topologie naar de switch.

Uitgeschakelde poort— Heeft geen rol binnen de werking van de spanning tree. In een stabiele topologie met consistente poortrollen door het hele netwerk, zorgt Rapid PVST + ervoor dat elke rootpoort en toegewezen poort onmiddellijk overschakelt naar de doorstuurstatus, terwijl alle alternatieve poorten en back-uppoorten altijd in de blokkerende staat zijn. Aangewezen poorten starten in de blokkerende status. De havenstaat regelt de werking van de doorstuur- en leerprocessen.

Snelle PVST + Port State Overview

Propagatievertragingen kunnen optreden wanneer protocolinformatie passeert een geschakeld LAN. Hierdoor kunnen topologieveranderingen op verschillende tijdstippen en op verschillende plaatsen in een geschakeld netwerk plaatsvinden. Wanneer een LAN-poort direct overgaat van niet-deelname aan de spanning tree-topologie naar de doorstuurstatus, kan deze tijdelijke datalussen creëren. Poorten moeten wachten tot nieuwe topologie-informatie zich via het geschakelde LAN verspreidt voordat frames worden doorgestuurd.

Elke LAN-poort op software die Rapid PVST + of MST gebruikt, heeft een van de volgende vier toestanden:

Blokkeren— De LAN-poort neemt niet deel aan frame-forwarding.

Leren— De LAN-poort bereidt zich voor op deelname aan frame-forwarding.

Doorsturen— De LAN-poort stuurt frames door.

Uitgeschakeld— De LAN-poort neemt niet deel aan STP en stuurt geen frames door.

Wanneer u Rapid PVST + inschakelt, doorloopt elke poort in de software, VLAN en netwerk de blokkeringstoestand en de overgangstoestanden van leren bij het opstarten. Indien correct geconfigureerd, stabiliseert elke LAN-poort zich in de doorstuur- of blokkeertoestand.

Wanneer het STP-algoritme een LAN-poort in de doorstuurstatus plaatst, vindt het volgende proces plaats:

1. De LAN-poort wordt in de blokkerende staat gezet terwijl hij wacht op protocolinformatie die suggereert dat hij naar de leerstatus moet gaan.

2. De LAN-poort wacht op de voorwaartse vertraging timer afloopt, verplaatst de LAN-poort naar de leerstatus en start de voorwaartse vertragingstimer opnieuw.

3. In de leerstatus blijft de LAN-poort frame doorsturen blokkeren terwijl deze leert de locatie-informatie van het eindstation voor de doorstuurdatabase.

4. De LAN-poort wacht op het verstrijken van de voorwaartse vertragingstimer en verplaatst vervolgens de LAN-poort naar de doorstuurstatus, waar zowel leren als frame doorsturen is ingeschakeld.

Blokkerende staat

Een LAN-poort in de blokkerende status neemt niet deel aan frame voor warding.

Een LAN-poort in de blokkerende status werkt als volgt:

• Verwijdert frames die zijn ontvangen van het aangesloten segment.
• Verwijdert frames die van een andere zijn geschakeld poort voor doorsturen.
• Neemt de locatie van het eindstation niet op in zijn adresdatabase. (Er wordt niet geleerd op een blokkerende LAN-poort, dus er is geen update van de adresdatabase.)
• Ontvangt BPDUs en stuurt ze naar de systeemmodule.
• Ontvangt, verwerkt en verzendt BPDUs ontvangen van de systeemmodule.
• Ontvangt en reageert op netwerkbeheerberichten.

Leerstatus

Een LAN-poort in het leerproces state bereidt zich voor op deelname aan het doorsturen van frames door de MAC-adressen voor de frames te leren. De LAN-poort komt in de leerstatus vanuit de blokkerende staat.

Een LAN-poort in de leerstatus werkt als volgt:

• Verwijdert frames die zijn ontvangen van het gekoppelde segment.
• Verwijdert frames die zijn overgeschakeld vanaf een andere poort voor doorsturen.
• Neemt de locatie van het eindstation op in zijn adresdatabase.
• Ontvangt BPDUs en stuurt ze naar de systeemmodule.
• Ontvangt, verwerkt en verzendt BPDUs die zijn ontvangen van de systeemmodule.
• Ontvangt en reageert op netwerkbeheerberichten.

Doorstuurstatus

Een LAN-poort in de doorstuurstatus stuurt frames door. De LAN-poort komt in de doorstuurstatus vanuit de leerstatus.

Een LAN-poort in de doorstuurstatus werkt als volgt:

• Stuurt frames door die zijn ontvangen van het gekoppelde segment.
• Stuurt frames door die van een andere poort zijn geschakeld voor doorsturen.
• Neemt de locatie-informatie van het eindstation op in zijn adresdatabase.
• Ontvangt BPDUs en stuurt ze naar de systeemmodule.
• Verwerkt BPDUs ontvangen van de systeemmodule.
• Ontvangt en reageert op netwerkbeheerberichten.

Uitgeschakelde toestand

Een LAN-poort in de uitgeschakelde toestand neemt niet deel aan frame forwarding of STP. Een LAN-poort in uitgeschakelde toestand is vrijwel niet operationeel.

Een uitgeschakelde LAN-poort werkt als volgt:

• Verwijdert frames die zijn ontvangen van het gekoppelde segment.
• Verwijdert frames die van een andere poort zijn geschakeld voor doorsturen.
• Neemt de locatie van het eindstation niet op in zijn adresdatabase. (Er wordt niet geleerd, dus er is geen update van de adresdatabase.)
• Ontvangt geen BPDUs van buren.
• Ontvangt geen BPDUs voor verzending vanuit de systeemmodule.

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

Reacties

• Mr.Cown, mijn vraag ging over PVST, PVST + en RPVST. EN NIET RSTP. Bedankt,
• @Hussam heeft meer inhoud toegevoegd.