2- Lan Yedekliliği

2.1 Spanning-Tree’ye Genel Bakış

2.2 Spanning-Tree Türleri

2.3 Spanning-Tree Konfigürasyonu

2.4 İlk Atlama Noktası Yedeklilik Protokolleri (FHRP)

2.1 Spanning-Tree’ye Genel Bakış

Neden Spanning-Tree’ye İhtiyaç Var?

Ethernet çerçevelerinin TTL değeri yoktur. Bu sebepten dolayı switchler arasında sonsuza kadar dolanabilirler ve Broadcast fırtınası meydana gelebilir.

Örneğin; PC 1’ broadcast paketir gönderir ve switchler trafiği tekrar tekrar networkte dolaştırır.

 Figure 2’de gördüğünüz üzere ayrıca yinelenen unicast paketleride oluşturabilmektedir. Örneğin; PC 1, PC 2’ye bir unicas paketi göndermek isterse eğer. SW1 PC 1’in Fa0 / 1 bağlantısında olduğunu bilir fakat PC 2 hakkında hiç bir fikir sahibi değildir. Bu sebepten dolayı paket yine flood edilir.

Spanning – Tree, bu noktada mantıksal döngüsüz bir topoloji oluşturmaktadır. Oluşturmuş olduğu bu topoloji ile bazı portları engelleyerek Ethernet ağında döngüsüz topoloji başlar. Aktif olarak kullanılan linkte olası bir sorunda diğer yedek linke geçiş imkanı sağlamaktadır.

Spanning Tree Port Rolleri

Switchler arasında bir switch root switch seçilmektedir ve bu seçilen bu switch ağ içerisinde ki tüm trafiği yönetmektedir.  

 Figure 4 üzerinden örneklendirecek olursak eğer; SW 2 diğer tüm switchleri yönetebilmesi açısından ROOT Switch olarak seçilmiştir ve hiç portu trafiğin akışını engellememesi adına kesilmemiştir. SW1’in Fa 0/0 portu ve SW 3’ün Fa 0/5 portu ise SW 2’ye en yakın port olduğu için ROOT Port olarak seçilmiştir.

Buna göre: Fa 0/2, Fa0/3 ve Fa 0/4 portları Designated Port olarak seçilirken Fa 0/1 portu ise Non-Designated port olarak seçilmektedir.

Root Switch Seçimi Nasıl Yapılmaktadır?

Root Switch en düşük Bridge ID değerine göre seçilmektedir. Peki Bridge ID değeri nedir?

Bridge ID = Priority + Mac Address + Extended Sys.ID değerlerinin toplamıdır. Bridge ID seçilirken Switchelerde önce priority değerlerine bakılır. Eğer priority değerleri eşitse mac addreslerine bakılır.  Bu sayede Bridge ID değeri en düşük olan Root Switch olarak atanmaktadır.

Örnek: Figure 5’de CAT 1,2,3 ve 4’ün priority değerleri bir 32778 olup bir birileri ile eşit. Fakat, Mac adresleri;

CAT 1: 0017:94ba:bc80

CAT 2: 001a:e3a7:ff00

CAT 3: 0024:137b:5a00

CAT 4: 58bf:ea59:f800

Mac adreslerini incelediğimizde en düşük değer sahip mac adresi CAT 1’dir. CAT 2’nin sahip olduğu mac adresinde ise 001a ile başlamasından dolayı kendisini 2. Sıraya getirmiştir çünkü a harfi sayısal olarak 10 değerine karşılık gelmektedir.

Not: Varsayılan priority değeri 32768 olarak kabul edilmektedir ayrıca Bridge cihazları, Bridge ID ve root path cost değerlerini değiş tokuş etmek için BPDU adı verilen frame’ler kullanır.

Spanning Tree Path Cost (Yol Maaliyeti)

SW 1’den SW 2’ye gitmek için YOL – 1 seçilmektedir. Çünkü  Figure 6’da ki tabloya baktığımızda, 100Mbps yol maaliyeti 19.  Fast Ethernetler maksimum 100Mbps ile çalıştığı için gönderilecek paket SW 3 üzerinden gönderilmiş olsaydı eğer yol maaliyeti 38 olacaktı. Bu sebepten dolayı en az maaliyeti baz aldığımızda YOL – 1 seçilmektedir.

Spanning Tree Protokolleri

• STP (IEEE 802. 1 d)
• PVST+
• Rapid STP (IEEE 802. 1w)
• Rapid PVST+
• MSTP (IEEE 802. 1 s)

Toparlanma: Kesinti olan bir yerde, kesinti giderilip tekrar geri dönüşü ve networkün ayağa kalkma hızıdır.

Not: STP & RSTP VLAN bazında STP uzaklıklarını hesaplamaya yaramaktadır.

PVST+

Her VLAN için ayrı spanning tree oluşturmaktadır ve bu sayede her SW kendisine göre trafik akışı sağlayarak, kimi VLAN için iletimde olurken kimi VLAN için engellenmiş olacaktır bu sayede yük dengelemenin yanı sıra her bir vlan için trafik mühendisliği yapılabilir.

RAPID PVST+

Her VLAN için ayrı kapsama ağacı oluştururken bu protokolde de yine trafik mühendisliği yapılmaktadır. Ayrıca network toparlanması çok hızlıdır ve isminde bulunan RAPID ise buradan gelmektedir. Network toparlanması için ise Edge Port ve Type methodları kullanılmaktadır

                    

PORT DURUMLARI & KONTROLLERİ

PORT DURUMLARNIN TANIMI

Blocking: Üzerinden trafik akıtmayan port

Listening: Ortamı dinler

Learning: Mac adreslerini öğrenmektedir.

Forwarding: İletişime geçme durumudur.

RAPID PVST+ EDGE PORTLARI   

Başka bir switche bağlı olmayan port anlamını taşımaktadır. Yani port, başka bir switche bağlı değilse EDGE olarak işaretlenir ve bu sayede spanning tree portfast özelliği sayesinde son kullanıcı cihazı bağlanır bağlanmaz hemen zaman kaybetmeksizin networke dahil olmaktadır (hemen iletim ‘forwarding’ durumuna geçer). EDGE portlar son kullanıcı cihazına bağlı olduğu için olası bir topoloji değişikliği son kullanıcı cihazlarını ilgilendirmediği için bu portlarda haber verilmemektedir.

                           

RAPID PVST+ Link Türleri

RSTP, iki ve ya daha fazla switch arasında ki bağlantıyı bir “link type” (link türü) bağlantı olarak tanımlar. Full-duplex modda çalışan iki port arası link noktadan noktaya kabul edilirken, half – duplex bir port (hub aracılığıyla) ise “shared” (paylaşımlı) olarak kabul edilmektedir.

                       

İSTENİLEN SWITCHI ROOT BRIDGE YAPMAK

PORTFAST KONFİGÜRASYONU

RAPID PVST+ KONFİGÜRASYONU

NOT: Bu işlem bütün switchler için yapılmalıdır.

İlk Atlama Noktası Yedeklilik Protokolleri (FHRP)

Bir networkde kullanılan default gateway için kullanılan bir protokoldür. İki ve ya daha fazla routerın bu adres için yedekleme yapmasına olana sağlar. Üç adet protokole sahiptir bunlar;

• HSRP
• VRRP
• GLLP

Not: VRRP & GLLP CCNA sınavından çıkartılmıştır.

HSRP

Cisco tescilli bir protokoldür ve açılımı Hot Standby Router Porotocol anlamına gelmektedir.  Yük dengeleme yapmamaktadır bunun yerine trafiğin aktığı router Aktif GW olarak seçilirken olası aktif GW bir sorun sebebi ile kesintiye uğradığında STANDBY olarak konfigürasyonu yapılmış olan diğer router üzerinden trafik akışına devam edilmektedir. Yapılan konfigürasyonların doğruluğu için “show standby” komutu kullanılmaktadır.

HSRP AKTİF / STANDBY SEÇİMİ

                En yüksek IP adresine sahip router varsayılan olarak aktif olur ancak seçimi HSRP priority değeri ile değiştirilebilir. En yüksek HSRP priority değerine sahip router aktif olur. Aktif ve standby routerlar hello paketlerini 3 saniyede bir HSRP grup multicast adresine gönderir. Eğer paket 10 saniye içerisinde gelmezse yedek router aktif olur.

Not:  Varsayılan priority değeri 100 olarak tanımlanmaktadır.

                HSRP PREEMTION

                Aktif router kesilirse standby router aktif hale gelir ve önceki aktif router gelir gelse dahi yine aktif olmaya devam etmektedir. Bunun önüne geçmek için ise  Preemtion ilerouterları yeni bir HSRP seçim sürecine zorlamaktadır.

                HSRP DURUMLARI

HSRP Konfigürasyonu

Router 1 Konfigürasyonu

 Router 2 Konfigürasyonu

Router 1 için priority değerini 150 yaparak trafiğin router 1 üzerinden ilerlemesini sağladık fakat olası bir çöküntüde router 2 devreye girdiğinde ve bu süre içerisinde router 1 üzerindeki sorunlar gittiğinde de trafiği tekrar router 1 üzerinden ilerlemesini sağlamak için preempt komutu ile Preemtion özelliğini aktif hale getirdik.