Spanning Tree: protokół, o którym warto pamiętać

A może by tak przejść na technologię Layer 3 i na dobre pożegnać się z protokołem Spanning Tree...?

Dlaczego kupujemy przełączniki warstwy 2 i zadajemy sobie trud wdrażania protokołu Spanning Tree, skoro możemy instalować w sieci wyłącznie przełączniki warstw 3 lub 4 (które efektywnie trasują pakiety, kierując je do poszczególnych portów - routing w trybie per port), nie oglądając się na jakiś tam protokół Spanning Tree? Odpowiedź jest prosta - pieniądze. Przełączniki warstwy 2 są dużo tańsze niż przełączniki warstw 3 lub 4.

Jeśli jednak komuś bardzo zależy na tym, aby podzielić sieć LAN na wiele pracujących niezależnie od siebie segmentów (po których krążą inne pakiety rozgłoszeniowe), to właściwie powinien usunąć z topologii wszystkie węzły sieci warstwy 2 i zastąpić je węzłami warstw 3 i 4.

Wraz z rozbudową sieci LAN możemy zacząć instalować w niej przełączniki warstwy 3, implementując technologię routingu per port. A może w naszej sieci znajdują się już przełączniki warstwy 3, tylko pracują jako węzły warstwy 2? Można je wtedy konfigurować od nowa.

Niektórzy producenci twierdzą, że sieci oparte na mostach (warstwa 2), w których wykorzystuje się protokół Spanning Tree, można zasadniczo porównać do sieci warstwy 3, opartych na przełącznikach trasujących pakiety. Nie wierzcie im.

Jeśli jakiś producent tak właśnie twierdzi, to prawdopodobnie nie produkuje wcale przełączników warstwy 3.

W większości testowanych przełączników protokół Spanning Tree jest implementowany domyślnie. Oczywiście nie znaczy to, że użytkownik nie musi sam ustawiać niektórych parametrów. A jest to niekiedy bardzo trudne zadanie, ponieważ protokół Spanning Tree pracuje w dość zawiły sposób - wystarczy powiedzieć, że dokument opisujący tę specyfikację liczy 378 stron. Operację konfigurowania trzeba jednak wykonać - w przeciwnym razie należy się liczyć z tym, że użytkownicy będą tracić wiele czasu na logowanie się do serwera, nie mówiąc już o tym, że niektóre sesje mogą być zrywane albo któraś ze stacji zostanie nagle przeniesiona z jednej sieci wirtualnej do drugiej.

Każdy z testowanych przełączników (wytwarzanych przez firmy Cisco, Nbase-Xyplex, Foundry Networks, Olicom i Anritsu) implementuje technologię Spanning Tree nieco inaczej. I tak np. niektóre z przełączników pozwalają włączać i wyłączać ten protokół, tak aby obsługiwał konkretne porty. W takiej sytuacji port numer 6 może na przykład obsługiwać Spanning Tree, a port numer 5 nie. Jedno rozwiązanie wydaje się być we wszystkich przełącznikach takie samo - chodzi o domyślne filtry używane przez protokół Spanning Tree.

Problemy z klientami

Protokół Spanning Tree ma jedną zasadniczą wadę - pracuje stosunkowo wolno. Niekiedy tak wolno, że nie nadąża za szybko pracującą siecią, a szybkich sieci LAN jest przecież coraz więcej. Aby być pewnym, że dane docierają do miejsca przeznaczenia, protokół Spanning Tree używa pakietów BPDU (Bridge Protocol Data Unit). Zawierają one dodatkowe informacje dotyczące portów, adresów, priorytetów i ścieżek połączeń. Niektórzy z klientów sieci Microsoft i Novell łączą się z portami przełącznika tak szybko, że protokół Spanning Tree nie ma czasu, aby wysłać pakiety BDPU. Stwarza to niebezpieczeństwo polegające na tym, iż niektóre pakiety mogą trafiać do tych portów, do których nie powinny dotrzeć. Cały trud z protokołem Spanning Tree idzie wtedy na marne i w sieci mogą się pojawić niepożądane pętle pakietów.

Podobnie ma się sprawa z sieciami VLAN. Jeśli jedno ze stanowisk zostanie przeniesione z jednego przełącznika do drugiego, to użytkownik może zauważyć, że transfer pakietów przebiega nieraz z opóźnieniem. Port przełącznika, do którego podłączono stanowisko, musi się „nauczyć“ nowej ścieżki dostępu do tego urządzenia. W dużych sieciach LAN opartych na mostach opóźnienia mogą być tak duże, że dane są tracone i muszą być ponownie transmitowane. Pakiety rozgłoszeniowe krążące po takich sieciach mogą się też przyczynić do tego, że pakiety z danymi trafiają do miejsca przeznaczenia z jeszcze większymi opóźnieniami.

Testując urządzenia, zauważono, że klienci sieci Novell mieli nieraz poważne kłopoty z nawiązywaniem łączności z niektórymi przełącznikami albo nie mogli się z nimi połączyć w ogóle. Problem ten można było rozwiązać tylko w jeden sposób. Port obsługujący klienta sieci Novell należało od nowa skonfigurować, usuwając z niego protokół Spanning Tree. Dopiero wtedy klient mógł się połączyć z serwerem. Czasami problem ten pojawiał się też w środowisku Windows NT Server.

Jeśli w sieci opartej na mostach lub przełącznikach Layer 2 znajdują się takie segmenty, które mogą komunikować się ze sobą, korzystając z usług nie jednej, ale kilku ścieżek połączeń (nadmiarowość), należy do niej wprowadzić protokół Spanning Tree.

Microsoft i Novell oferują na swoich witrynach webowych wiele poprawek dla różnych przełączników, dzięki którym sieć pracuje poprawnie i klienci łączą się bezproblemowo z serwerami. Poprawki te pracują najczęściej w ten sposób, że wyłączają protokół Spanning Tree (tę właśnie metodę stosowano w laboratorium testowym, wykonując jednak całą procedurę "na piechotę") lub ustawiają parametr zarządzający klientem (baza danych Registry) w ten sposób, aby próbował on łączyć się z następnym serwerem.


TOP 200