STP (Spanning Tree Protocol)

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 02:58, 1 марта 2017.

Spanning Tree Protocol (STP, протокол остовного дерева) — канальный протокол. Основной задачей STP является устранение петель в топологии произвольной сети Ethernet, в которой есть один или более сетевых мостов, связанных избыточными соединениями. STP решает эту задачу, автоматически блокируя соединения, которые в данный момент для полной связности коммутаторов являются избыточными.

Необходимость устранения топологических петель в сети Ethernet следует из того, что их наличие в реальной сети Ethernet с коммутатором с высокой вероятностью приводит к бесконечным повторам передачи одних и тех же кадров Ethernet одним и более коммутатором, отчего пропускная способность сети оказывается почти полностью занятой этими бесполезными повторами; в этих условиях, хотя формально сеть может продолжать работать, на практике её производительность становится настолько низкой, что может выглядеть как полный отказ сети.

STP относится ко второму уровню модели OSI. Протокол описан в стандарте IEEE 802.1d. STP основан на одноимённом алгоритме, который разработала Радья Перлман (англ. Radia Perlman).

Если в сети с мостовыми подключениями (в сегменте сети из коммутаторов) имеется несколько путей, могут образоваться циклические маршруты, и следование простым правилам пересылки данных через мост (коммутатор) приведёт к тому, что один и тот же пакет будет бесконечно передаваться с одного моста на другой (передаваться по кольцу из коммутаторов).

Алгоритм основного дерева позволяет по мере необходимости автоматически отключать передачу через мост в отдельных портах (блокировать порты коммутатора), чтобы предотвратить зацикливание в топологии маршрутов пересылки пакетов. Для использования алгоритма основного дерева в сетевом мосте никакой дополнительной настройки не требуется.

Описание

Алгоритм остовного дерева является основой протокола STP (Spanning Tree Protocol), динамически отключающего избыточные связи в сети стандарта Ethernet (для образования древовидной топологии). STP стандартизован IEEE и поддерживается многими моделями управляемых коммутаторов, в частности, включен по умолчанию на всех коммутаторах Cisco.

Суть работы протокола заключается в том, что поддерживающие его коммутаторы сети Ethernet обмениваются друг с другом информацией «о себе». На основании определённых условий (обычно в соответствии с настройками) один из коммутаторов выбирается «корневым» (или «root»), после чего все остальные коммутаторы по алгоритму остовного дерева выбирают для работы порты, «ближайшие» к «корневому» коммутатору (учитывается количество посредников и скорость линий). Все прочие сетевые порты, ведущие к «корневому» коммутатору, блокируются. Таким образом образуется несвязное дерево с корнем в выбранном коммутаторе.

В коммутаторах Cisco с поддержкой VLAN протокол STP по умолчанию выполняется независимо для каждой виртуальной сети.

Кроме STP, в коммутаторах могут применяться другие методики обнаружения и устранения петель — например, сравнением таблиц коммутации (списков MAC-адресов) разных портов, или сравнением контрольных сумм проходящих пакетов (совпадение указывает на одинаковые пакеты, которые появляются из-за петель). По сравнению с описанными методами, случайным образом (или основываясь на каких-то догадках) блокирующими «дублирующие» порты, протокол STP обеспечивает древовидную структуру всего сегмента, при любом количестве резервных линий между произвольными коммутаторами, поддерживающими STP.

Принцип построения дерева в STP

Протокол распределенного связующего дерева STP применяется для формирования не содержащих циклов избыточных топологий коммутации в коммутируемых сетях. Необходимость в использовании протокола STP связана с тем, что наличие в сети мостов и повторителей неизбежно приводит к возникновению определенных проблем. Как описано в главе 2, повторитель (концентратор) просто дублирует все сигналы, полученные через все порты. При формировании отказоустойчивой сети, основанной на использовании повторителей, это приводит к возникновению проблемы, известной под названием образование циклов.

Рассмотрим пример топологии сети, приведенный на рис.1. В атом примере четыре концентратора составляют полносвязную сеть. При получении пакета от персонального компьютера (ПК) 1 концентратор 1 рассылает его через все порты.

Рис. 1. Первый этап дублирования фрейма, полученного от коммутатора 1 и предназначенного для сервера 1.

В результате один и тот же пакет подучат концентраторы 2—4 и (как и предусмотрено) разошлют его через все порты. Поэтому на данном этапе в сети появятся ровно девять копий одного и того же пакета (которые теперь уже должны достигнуть получателя — сервера 1). Этот этап прохождения пакета проиллюстрирован на рис. 2.

Такой процесс дублирования фреймов будет продолжаться до бесконечности, причем на каждом этапе количество пакетов возрастает экспоненциально. В результате этого на передачу дублирующихся пакетов примерно через одну минуту потребуется вся пропускная способность сети, при условии, что фреймы имеют размер 64 байта и В сети отсутствует какой-либо иной трафик (оба эти предположения соответствуют наиболее благоприятному стечению обстоятельств и весьма маловероятны). Очевидно, что такая ситуация является нежелательной и возможность ее возникновения служит основной причиной того, что отказоустойчивую сеть Ethernet нельзя создать с испольэованием только простых концентраторов.

Рис. 2. Второй этап дублирования фрейма, полученного от компьютера 1 и предназначенного для сервера 1.

Именно этой проблемы можно избежать при использовании коммутаторов уровня 2 (напомним, что при наличии в таблице МАС-адресов записи с адресом получателя такой коммутатор перенаправляет фрейм только через тот конкретный порт, к которому подключен хост-получатель). Но аннлогичная проблема возникает в этих коммутаторах при рассылке широковещательных сообщений.

Как описано в главе 2, при получении широковещательного (и в некоторых случаях многоадресатного) сообщения коммутатор Ethernet обязан перенаправить это сообщение через все порты (безусловно, кроме того порта через который оно поступило), поскольку широковещательное сообщение предназначено для всех хостов. Но эта проблема не возникает в топологии физической звезды, характеризующейся отсутствием избыточности (так называется топология, пример которой приведен на рис. 3). В топологии физической звезды опасность возникновения циклов отсутствует, поскольку через коммутатор не проходят резервные маршруты, по которым мог быть перенаправлен фрейм.

Рис. 3. Сеть с топологией физической звезды в которой применяются коммутаторы.

Тем не менее, при использовании полносвязной топологии (пример которой показан на рис.4) коммутатор рассылает фрейм всем прочим подключенным к нему коммутаторам, предназначенным для резервирования и повышения отказоустойчивости сети. Это приводит к тому, что широковещательный фрейм дублируется до бесконечности (или до тех пор, пока не будет израсходована вся пропускная способность сети). Возникающая при этом проблема аналогична проблеме возникновения циклов в топологии сети, основанной на применении резервных устройств (полносвязной или многосвязной физической сети}.

Рис. 4. полносвязная сеть, е которой не применяется протокол STP.

Для устранения этик циклов применяется протокол STP, он позволяет автоматически определить наличие избыточных каналов и заблокировать трафик данных через связанные с ними порты до тех пор, пока не произойдет отказ основного канала (в таком случае программное обеспечение протокола STP автоматически открывает резервные порты). На рис.5 показан пример сети с полносвязной топологией, в которой применяется SТР.

Рис. 5. полносвязная сеть, в которой применяется STP.

Выше было указано, для чего применяется протокол STP, а в следующем разделе расcмaтриваются принципы его функционирования.

Принцип работы STP

Функционирование STP организовано таким образом: программное обеспечение этого протокола определяет "наилучший" маршрут через сеть и разрешает прохождение трафика данных только по этому маршруту. Принципы его функционирования во многом напоминает основные функциональные возможности протоколов динамической маршрутизации, но, к счастью, протокол STP проще по сравнению с большинством протоколов маршрутизации.

Для ознакомления с основными функцнональными средствами SТР необходимо изучить некоторые новые термины и определения. Ниже представлены основное термины.

  • Состояние порта. В протоколе STP определено несколько состояний порта: заблокированный, принимающий, обучающийся, перенаправляющий и закрытый. На данный момент необходимо рассмотреть только три из этих состояний: блокированный {который запрещает прохождение трафика данных, но все еще позволяет передавать и принимать сообщения STY), перенаправляющий{который пропускает весь трафик) и закрытый (который не разрешает прохождение любого трафика), Закрытое состояние порта может иметь место, если порт не подключен к каналу или закрыт администратором.
  • Корневой мост (Root Bridge — RB). Корневой мост является центром топологии SТР. Основным критерием его выбора является то, что маршрут через корневой мост всегда является наилучшим маршрутом передачи пакета от одного конца сети на другой. Все порты корневого моста всегда находятся в состоянии перенаправления.
  • Назначенный мост (Designated Bridge — DB). Назначенным называется мост, позволяющий создать кратчайший маршрут (или маршрут, характеризующийся минимальной стоимостью) к определенному сетевому сегменту. Этот мост иногда называют также родительским мостом.
  • Блок данных протокола мостового перенаправления (Bridge Protocol Data Unit —BPDU) или блок данных протокола определения конфигурации мостового перенаправления (Configuratiun Bridge Protocol Data Unit — CBPDU). Программное обеспечение протокола STP рассылает эти фреймы для обмена информацией с другими мостами в топологии STP. Эти фреймы предназначены для передачи информации о топологии STP всем прочим мостам, которые участвуют в формировании той же топологии. Фреймы BPDU рассылаются периодически всеми коммутаторами в топологии 5ТР, но не распространяются дальше первого же получившего их коммутатора.
  • Корневой порт (Root Port — HP). Kорневым является порт, который определен в составе наилучшего маршрута к корневому мосту. Этот порт всегда находитсяв состоянии перенаправления.
  • Стоимость маршрута через порт. Стоимость маршрута через порт позволяет применять программное обеспечение протокола STF для определения стоимости конкретного маршрута через указанный порт. В программном обеспечении протокола STP эта характерность используется для определения того, какой порт является корневым и какой мост в указанном сегменте должен быть назначенным мостом.

В программном обеспечении протокола STP для определения наилучшего маршрута через сеть применяется алгоритм распределенного связующего дерева (STA). функционирование алгоритма SТА основано на нескольких простых правилах, приведенных ниже.

  • Корневой мост переводит в состояние перенаправления все свои порты (за исключением тех, которые закрыты администратором или не подключены к каналам).
  • Мост с наименьшей стоимостью маршрута к определенному сегменту рассматривается как назначенный мост для этого сегмента. Мост, назначенный для указанного сегмента, переводит порт, подключенный к этому сегменту, в состояние перенаправления.
  • Bce мосты имеют один порт, который рассматривается как имеющий наименьшую стоимость маршрута (представляющий кратчайший маршрут) к корневому мосту. Этот порт рассматривается как корневой порт и переводится в состояние перенаправления.
  • Все прочие порты переводятся в заблокированное состояние.

Теперь, после ознакомления с этими терминами и определениями, рассмотрим, каким образом программное обеспечение протокола STP формирует и поддерживает оптимальную топологию. Пример топологии сети показан на рис.6.

Рис. 6.Сеть, которая рассматривается в качестве примера при описании функционирования протокола STP.

Вначале должен быть определен корневой мост. Эта задача осуществляется с помощью процесса, известного под названием выборы. Сразу после включения питания коммутаторы не имеют информации о том, какие ещё коммутаторы находятся в сети или какова ее топология. Поэтому коммутатор не может определить, какой именно из коммутаторов лучше всего подходит для выполнения функций корневого моста. Таким образом, коммутатор просто принимает предположение, что он является наиболее подходящим для использования в качестве корневого моста и начинает анонсировать себе как корневой мост, рассылая сообщения об этом через все незакрытое порты (с использованием фреймов BPDU).

Фреймы ВPDU содержат лишь несколько фрагментов информации, которые описаны ниже.

  • Идентификатор корневого моста. Идентификатором моста обычно является МАС-адрес этого моста.
  • Приоритет корневого моста. Этот приоритет может быть установлен администратором для повышения вероятности того, что один иэ намеченных мостов действительно может стать корневым. Это поле фрейма имеет длину 16 битов и ему по умолчанию присваивается десятичное значение 32?68 (что соответствует шестнадцатеричному значению 0x8000).
  • Идентификатор моста. Этот идентификатор служит в качестве обозначения моста, который отправил данный фрейм BPDU. Обычно он представляет собой МАС-адрес моста-отравителя.
  • Стоимость маршрута к корневому мосту от анонсирующего себя моста. Эта характеристика известна под названием стоимость маршрута. С ее помощью мост-получатель может определить, насколько "далеко" находится анонсирующий себя мост от корневого моста.
  • Идентификатор порта и стоимость маршрута через порт для моста-отправителя.Эта информация позволяет мосту-получателю определить, через какой порт моста-отправителя был отправлен данный анонс и какова стоимость передачи через этот порт. По умолчанию коммутатор присваивает этому параметру значение,равное 1000, деленное на скорость порта в мегабитах в секунду. Например, по умолчанию для большинства интерфейсов 10Base-T стоимость равна 100.
  • Различные тайм-ауты. Эти тайм-ауты (которые определяют максимальный срок существования, частоту передачи приветственных сообщений н задержку перенаправления) позволяют установить, насколько быстро топология STP реагирует на отказы каналов. Данные тайм-ауты рассматриваются ниже в этом разделе главы.

Рассмотрим, как происходит процесс выборов, с использованием примера, приведенного на рис.6. Конфигурация STP показана в табл.1.

Таблица 1. Конфигурация STP
Fender Ibanez Gibson Washburn
Идентификатор моста 001 900 F00 050
Приоритет моста 12(0xC) 5(0x5) 1(0x1) 15(0xF)
Стоимость маршрута через порт 1 10 10 100 100
Стоимость маршрута через порт 2 100 100 10 100
Стоимость маршрута через порт 3 100 100 10 Нет данных
Стоимость маршрута через порт 4 100 Нет данных Нет данных Нет данных

На рис.7 эта информация показана графически. Следует отметить, что в данном примере обозначения MAC-адресов и приоритетов упрощены. Кроме того, считается, что подача питания на все коммутаторы во время запуска происходит одновременно.

Поскольку первоначально каждый мост принимает предположение, что он является наилучшим кандидатом на выполнение функций корневого моста, он сразу же приступает к рассылке анонсов, содержащих описанную ниже информацию. В данном случае начнем описание процесса с коммутатора Fender.

Рис. 7.Графическое представление информации о конфигурации мостов
  • Идентификатор корневого моста. Поскольку в коммутаторе Fender принято предположение, что он должен быть корневым мостом, в качестве идентификатора корневого моста Fender передает свой МАС-адрес, Который в данном примере упрощенно представлен как 0x001.
  • Приоритет корневого моста. Поскольку в коммутаторе Fender принято предположение, что он должен быть корневым мостом, этот коммутатор передает в качестве значения приоритета корневого моста десятичные данные о своем приоритете — 12 (что соответствует шестнадцатиричному значению 0хС).
  • Идентификатор мостаВ этом поле анонса находится; МАС-адрсс коммутатора Fender, который упрощенно представлен как 0x001.
  • Стоимость маршрута. Поскольку в коммутаторе Fender принято предположение, что он является корневым мостом, для него такая стоимость равна 0. (Чем меньше стоимость, тем лучше.)
  • Идентификатор порта. В качестве этого идентификатора должен быть указан

номер порта, через который отправлена данная информация.

  • Стоимость маршрута через порт. В качестве этой характеристики применяется стоимость маршрута через тот порт, из которого был отправлен анонс; В данном случае для портов 2, 3 и 4 стоимость равна 100, а для порта 1 — 10.
  • Тайм-ауты. Это — тайм-ауты, заданные в конфигурации корневого моста (в данном случае коммутатора Fender).

Процесс рассылки этого первого анонса показан на рис.8.

Рис. 8.Рассылка первого анонса BPDU

В других мостах (Ibanez,Washburn и Gibson) также принято предположение, что они являются корневыми мостами, поэтому их первоначальные BPDU также содержит информацию, в которой они провозглашают себя корневыми мостами. Напомним, что фреймы BPDU передаются только смежным устройствам, непосредственно подключенным к каждому мосту. Поэтому после первой рассылки анонсов мосты Gibson И Ibanez не получают анонса моста Washburn, a Washburn не получает анонсов от моста Gibson или Ibanez.

Для определения того, какой мост в наибольшей степени подходит для использования в качестве корневого, мосты извлекают значения приоритета корневого моста и MAC-адреса корневого моста из каждого полученного анонса и сравнивают их со всеми другими анонсами, включая свой собственный. Формируется комбинация приоритета и МАС-адреса {как показано на рис.9) и определяется наименьшее итоговое значение.

В коммутаторе Fender (в данном случае применяется Fender, поскольку он является единственным мостом, который принимает все анонсы) после составления комбинации из каждого анонсируемого MAC-адреса и приоритета, рассматриваемых в этом примере, будут получены результаты, показанные в табл.2.

Рис. 9.Комбинация приоритета и MAC-адреса, применяемая для определения окончательного приоритета корневом моста
Таблица 2. Данные анонсов корневого моста, принятые коммутатором Fender.
Анонсирующий себя корневой мост Fender Ibanez Gibson Washburn
Суммарный приоритет анонсирующего себя моста (конкатенация приоритета и МАС-адреса) в виде шестнадцатиричного числа 0хС001 0х5000 0х1F00 0xF050
Суммарный приоритет анонсирующего себя моста (конкатенация приоритета и МАС-адреса) в виде десятичного числа 49153 22764 7936 61520

Безусловно, наименьшим суммарным приоритетом (который имеет десятичное значение 7936, или шестнадцатеричное значение OxlFOO) обладает коммутатор Gibson. Следовательно, что касается коммутаторов Fender и Ibanez, выборы выигрывает Gibson и становится корневым мостом. Однако коммутатор Washburn еще не подучил анонс от коммутатора Gibson; единственными данными, которые он принял, был анонс коммутатора Fender. Но если речь идет о коммутаторе Washburn, то для него корневым местом должно быть Fender. К счастью, в этом процессе выборов предусмотрено,что после определения коммутатором Fender того, что наилучшим кандидатом является Gibson, Fender анонсирует коммутатор Gibson как корневой мост во всех следующих фреймах BPDU. Поэтому, даже если в данный момент Washburn принимает предположение, что Fender является корневым мостом, после получения следующего анонса он уже имеет сведения, что наилучшим кандидатом является Gibson,и обновляет соответствующим образом свою информацию STP.

После проведения выборов корневого моста все коммутаторы переходят к выполнению процесса определения того, какой мост должен быть назначенным мостом для каждого сегмента и какой порт должен быть корневым портом. Назначенным мостом для сегмента является мост, позволяющий создать маршрут к этому сегменту с наименьшей стоимостью. Стоимости суммируются, поэтому все стоимости прохождения через порты всех мостов вдоль определенного маршрута складываются в общую сумму. В данном случае назначенным мостом для сегментов 1, 2 и 3 является Gibson, поскольку он, безусловно, позволяет создать маршруты к этим сегментам с наименьшей стоимостью. Для сегментов 5 и 7 назначенным мостом становится Fender, поскольку через него проходят маршруты к этим сегментам с наименьшей стоимостью. Для сегмента 6 назначенным мостом становится Ibanez, а для сегмента 8 — Washburn. Без назначенного моста остается только сегмент 4. Но в этом случае возникает проблема, поскольку стоимость маршрута к сегменту 4 и для коммутатора Ibanez, и для коммутатора Fender равна 110, В случае подобного конфликта назначенным мостом становится коммутатор с наименьшим идентификатором моста. В данном случае наименьший идентификатор моста имеет коммутатор (0x001 против 0x90O). Поэтому назначенным мостом для сегмента 4 становится Fender.

Процесс определения корневого порта проходит немного проще. Корневым портом коммутатора просто становится порт с наименьшей суммарной стоимостью маршрута к корневому мосту. В данном случае корневым портом для коммутатора Fender является порт 1 (подключенный к сегменту 2 и имеющий стоимость 10), корневым портом для Ibanez является порт 1 (подключенный к сегменту 3 и имеющий стоимость 10) и корневым портом для коммутатора Washburn является порт 1 (подключенный к сегменту 7 и имеющий стоимость 110). После этого на каждом коммутаторе все порты, не являющиеся портами назначенного коммутатора или корневыми портами, переводятся а заблокированное состояние. (В данном случае этим требованиям отвечает только порт 2 коммутатора Ibanez). Анонсы BPDU через заблокированные порты продолжают передаваться и приниматься, но трафик данных не разрешен. Поскольку теперь трафик данных через порт 1 коммутатора Ibanez, заблокирован, циклы возникнуть не могут.

На рис.10 показана окончательная топология STP для данного примера.

Рис. 10.Окончательная топология STP для данного примера

После окончательной настройки конфигурации определенной топологии коммутаторы продолжают отправлять фреймы BPDU через установленные интервалы. Такие регулярные сообщения BPDU позволяют коммутаторам реагировать на изменения топологии в случае их возникновения. Функциональные возможности реагирования на изменения топологии контролируются с помощью тайм-аутов, установленных в коммутаторах. Эти тайм-ауты описаны ниже.

  • Тайм-аут передачи приветственных сообщений. Этот тайм-аут определяет как часто мост должен выдавать фреймы BPDU. По умолчание он равен двум секундам.
  • Тайм-аут максимального срока существования. Этот тайм-аут определяет, в течение какого максимального интервала времени мост должен ожидать приветственных сообщений от смежного устройства прежде чем определить, что произошла ошибка (или возникла неисправность). По умолчанию этот тайм-аут равен двадцати секундам.
  • Тайм-аут задержки перенаправления. Этот тайм-аут определяет, в течение какого промежутка времени мост должен ожидать, прежде чем перейти из состояния приема в состояние обучения, а затем перенаправления. Состояния приема и обучения представляют собой 1фй|косрочные состояния, позволявшие внести дополнительную задержку на этапе перехода из заблокированного состояния в состояние перенаправления. Такая задержка предоставляет коммутатору еще немного времени и позволяет удостоверитъся в том, что он не станет причиной цикла мостового перенаправления, и только после этого перейти в режим перенаправления. Находясь в состоянии приема, коммутатор принимает фреймы BPDU. Но не передает какие-либо данные и не вводит МАС-адреса в свою таблицу. А в состоянии обучения коммутатор запоминает МАС-адреса, но все еще не передает данные.По умолчанию задержка перенаправления составляет 15 секунд.

Недостатки STP

При возникновении неисправности мост получает информацию об этой проблеме и реагирует на нее благодаря наличию тайм-аутов, если мост непосредственно подключен к каналу, обычно ему не требуется ожидать истечения тайм-аута максимального срока существования, поскольку он первым узнает об отказе канала. Так или иначе, при обнаружении неисправности программное обеспечение STP в мосте, который определил наличие этого нарушения в работе, начинает передавать фреймы BPDU по корневому маршруту для уведомления корневого моста об изменении топологии. Как только корневому мосту становится известно о нарушении в работе сети,он отправляет всем коммутаторам фреймы BPDU с требованием переформировать распределенное связующее дерево (распределенное связующее дерево представляет собой топологическую схему, которая формируется программным обеспечением STP в результате передачи и приема фреймов BPDU).

Недостатком протокола распределенного связующего дерева является то, что для формирования такого распределииного связующего дерева и перевода портов в нужное состояние требуется определенное время. Из-за такой задержки могут возникать серьезные проблемы при организации работы некоторых протоколов, таких кдк ВООТР, посколъку они требуют наличия активного канала сразу после начальной загрузки снетемы. Чтобы упростить решение этих проблем, компания Cisco ввела в программное обеспеченне протокола распределенного связующего дерева некоторые усоверщенствования, требующие настройки конфигурации вручную: Васkbonefast, Uplinkfast и Porrfast.

Метод Backbonefast позволяет коммутатору быстро устранить проблему при возникновенин отказа непрямого канала в основной опорной сети. Отказом непрямого канала называется отказ канала другого коммутатора к корневому мосту, как показано нa рис.ll. В этом случае коммутатор начинает получать через свой корневой порт фреймы BPDU с более высокой стоимостью, чем через другие порты. При обычных условиях коммутатор все еще должен ожидать истечения тайм-аута максимального срока существования и только после этого реагировать на изменение условий, а если разрешено использование метода Васkbonefast, коммутатор реагирует немедленно и ищет альтернативный маршрут к корневому мосту.

Рис. 11.Отказ непрямого канала

Метод Uplinkfast применяется в коммутаторах уровня доступа и позволяет обнаруживать н исправлять отказы прямых каналов почти немедленно. В коммутаторе порты объединены в группу, которая получает сообщения BPDU от коммутаторов, находящихся ближе к центру сети. Если в основном маршруте к корневому мосту возникает отказ прямого канала, коммутатор реагирует переводя в режим перенаправления один из прочих портов в группе почти немедленно (меньше чем за пять секунд), минуя состояния приема и обучения. Такая функциональная возможность является нсключительно полезной для коммутаторов уровня доступа, поскольку она позволяет им очень быстро корректировать конфигурацию своегю распределенного связующего дерева при отказе первичного канала. Но переход к применению метода Uplinkfast предусматривает автоматическое добавление значения 3000 к стоимости всех портов и установку приоритета моста, равного 49152. Такие изменения предусморены в связи с тем, что переход к использованию метода Uplinkfast в коммутаторах распределительного уровня или в коммутаторах ядра может привести к формированию циклов и потере данных. А после такого увеличения стоимости и значения приоритета коммутатора вероятность того, что он будет использоваться в качестве коммутатора опорной сети для STP, становится очень низкой.

Метод Portfast применяется в коммутаторах уровня доступа и позволяет немедленно переводить один из портов коммутатора в режим перенаправления, а не использовать обычный способ перехода через все состояния. Метод Portfast может применяться в рабочих станциях, в которых установлено программное обеспечение протокола, требующее наличия связи по сети почти сразу же после начальной загрузки. Например, если в бездисковой рабочей станции применяется протокол ВOOTP, то рассылка программным обеспечением этого протокола широковещательных сообщений может начинаться в течение первых десяти секунд после включения питании компьютера. Такой быстрый переход к рассылке широковещательных сообщений вызывает проблемы при использовании протокола STP, поскольку предусмотренная по умолчанию задержка перенаправления не позволяет устанавливать связь по сети. Но при использовании метода Portfast порт коммутатора начинает немедленно перенаправлять фреймы и протокол ВООТР функционирует должным образом.

Совет

Тщательно следите за тем, чтобы применение метода Pofttast было разрешено только в каналах, непосредственно подключенных к сетевым хостам, а не в каналах, соединяющих коммутатор с другими коммутаторами. Разрешив применение метода Porttast в канале связи с другими коммутаторами, вы можете вызвать появление циклов, поскольку в коммутаторе ив будет использоваться задержка перенаправления для обнаружении возможных циклов.