Что такое протокол резервирование RSTP?

RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) – это протокол резервирования связи, который используется для обеспечения надежности и доступности сети в случае отказа канала. Он работает на уровне коммутаторов и используется для обнаружения и избежания сбоев в сети.   

Протокол RSTP быстрее, чем STP (Spanning Tree Protocol) и может автоматически и быстро переключать трафик на другой канал в случае отказа. Это позволяет достичь более высокой надежности коммуникационной сети.

Резервирование сети – это включение в сеть дополнительных компонентов или каналов, чтобы гарантировать, что в случае сбоя есть альтернативный маршрут для потока данных. Это особенно важно для поддержания доступности сети и предотвращения простоев в промышленных сетях. Для повышения надежности промышленных сетей используются избыточные связи, которые активируются, если происходит обрыв связи. Избыточные связи ведут к появлению в топологии петель и возникновению широковещательного шторма.

Одним из способов, который позволяет избежать избыточных связей и повысить отказоустойчивость индустриальных сетей, является протокол RSTP.

Что такое RSTP?

Протокол Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) – это сетевой протокол, который используется для предотвращения сетевых петель и обеспечения надежного подключения к сети. RSTP представляет собой эволюцию канального протокола (STP) и обеспечивает более быстрое время конвергенции и лучшую масштабируемость. RSTP функционирует, выбирая один «корневой мост» в сети, который служит центральной точкой для всего трафика в сети.

Это стандартный протокол, который поддерживают управляемые коммутаторы независимо от производителя.

Протокол RSTP имеет ряд ограничений:

• Рекомендуется строить топологию из 7 коммутаторов
• Сеть может включать как управляемые, так и неуправляемые устройства. Если в сети используются неуправляемые коммутаторы, то это приведет к увеличению времени, требуемого на восстановление передачи данных.

Как работает резервирование RSTP?

Резервирование RSTP работает путем создания нескольких путей между сетевыми устройствами, известных как «связующие деревья». Эти связующие деревья используются для предотвращения образования петель в сети и обеспечения надежного подключения. Когда сетевое устройство обнаруживает сбой, оно отправляет сообщение «Уведомление об изменении топологии» (TCN) всем другим устройствам в сети. Затем эти устройства обновляют свои таблицы переадресации, чтобы отразить изменение топологии сети.

Коммутаторам в сети назначаются роли. Корневой коммутатор – это многопортовое устройство, к которому сходится все дерево связей RSTP. У других членов топологии есть корневые порты (Root), которые ведут к корневому устройству. Порты корневого коммутатора, которые связаны с корневыми портами других устройств, называют назначенными портами. Через корневые и назначенные порты передаются данные.

Кроме того, в топологии предусмотрены резервные порты. Они изначально заблокированы (чтобы не возникало петель, ведущих к широковещательному шторму) и не участвуют в передаче, пока не случится обрыв. В случае аварии данные начинают передаваться по дополнительным каналам. 

Резервирование RSTP обеспечивает быстрое время конвергенции, позволяя быстро перенаправлять сетевой трафик в случае сбоя. Это достигается с помощью ряда механизмов:

• Назначение роли портам.
  Каждому порту сетевого устройства назначается определенная роль, например «корневой порт», «назначенный порт» или «заблокированный порт». Эти роли определяют, как перенаправляется сетевой трафик, и помогают предотвратить сетевые петли.
  
  
• Определения состояния портов.
  Каждый порт сетевого устройства может находиться в одном из трех состояний: «переадресация», «блокировка» или «отключено». Эти состояния определяют, разрешено ли сетевому трафику проходить через порт или нет.
  
  
• Расчета стоимости пути.
  Каждому пути между сетевыми устройствами назначается значение «стоимости», которое используется для определения наиболее эффективного пути для прохождения сетевого трафика. Это помогает гарантировать, что сетевой трафик направляется по наиболее надежному пути.