اگر تابهحال دو سوییچ را با دو کابل به هم وصل کرده باشید (برای افزونگی یا بهاشتباه)، احتمالاً میدانید که این کار میتواند کل شبکه را در عرض چند ثانیه از کار بیندازد. این پدیده Switching Loop نام دارد و Spanning Tree Protocol (STP) دقیقاً برای جلوگیری از آن طراحی شده — یکی از مهمترین و کمدرکشدهترین پروتکلهای شبکه.
مشکل: چرا اتصال حلقوی خطرناک است؟
سوییچها بر پایهی Broadcast کار میکنند — وقتی یک بستهی Broadcast (مثل درخواست ARP) وارد سوییچ میشود، از همهی پورتها بهجز پورت ورودی خارج میشود. اگر دو سوییچ با دو مسیر فیزیکی به هم وصل باشند، این بسته بینهایت بین دو سوییچ در گردش میماند و بهسرعت کل پهنای باند شبکه را اشغال میکند — به این پدیده Broadcast Storm گفته میشود.
راهحل: STP چطور کار میکند؟
STP بهطور خودکار، بدون نیاز به هیچ پیکربندی دستی، مسیرهای تکراری بین سوییچها را شناسایی میکند و یکی از آنها را بهطور منطقی مسدود (Blocking) میکند تا فقط یک مسیر فعال باقی بماند — دقیقاً مثل یک درخت که هیچ حلقهای در ساختارش ندارد (از همینجا اسمش گرفته شده: Spanning Tree). اگر مسیر اصلی خراب شود، STP بهطور خودکار مسیر پشتیبان را فعال میکند.
قدم اول: بررسی وضعیت پیشفرض STP
خبر خوب این است که STP روی اکثر سوییچهای سیسکو بهطور پیشفرض فعال است. برای مشاهدهی وضعیت آن:
enable
show spanning-tree
قدم دوم: خواندن خروجی
در خروجی این دستور، چند مفهوم کلیدی را میبینید:
Root Bridge: سوییچی که بهعنوان «ریشهی درخت» انتخاب شده — همهی مسیرها نسبت به این سوییچ محاسبه میشوند.
پورتهای با وضعیت Forwarding: پورتهایی که فعالانه ترافیک را عبور میدهند.
پورتهای با وضعیت Blocking: پورتهایی که STP برای جلوگیری از حلقه، آنها را غیرفعال نگه داشته (ولی در صورت خرابی مسیر اصلی، آمادهی فعال شدن هستند).
قدم سوم: مشاهدهی Root Bridge بهصورت مشخص
for show spanning-tree root
این دستور مستقیماً مشخص میکند کدام سوییچ Root Bridge شبکه است — اطلاعاتی که هنگام عیبیابی مشکلات شبکه بسیار کاربردی است.
نکتهی حرفهای
در شبکههای سازمانی واقعی، مدیر شبکه معمولاً بهطور دستی مشخص میکند کدام سوییچ Root Bridge باشد (معمولاً سوییچ مرکزی و قدرتمند شبکه)، بهجای اینکه STP بهطور خودکار و بر اساس مقادیر پیشفرض این انتخاب را انجام دهد — این کار با دستور spanning-tree vlan 1 priority 4096 روی سوییچ موردنظر انجام میشود.
چرا STP باید فهمیده شود، نه فقط نادیده گرفته شود؟
خیلی از مشکلات عجیب و متناوب در شبکههای سازمانی (کندی ناگهانی، قطعی کوتاهمدت بعد از وصل کردن یک کابل جدید) ریشه در تغییرات STP دارند. فهمیدن این پروتکل، دقیقاً بخشی از تسلط واقعی روی شبکه است که در دورههای CCNA من پوشش داده میشود.
وبلاگ