PracticU

פרוטוקול Spanning-Tree

בלי כתוביותעם כתוביות
PracticU › קורס CCNA - הסמכה בינלאומית של סיסקו - מבחן 200-301 › פרוטוקול Spanning-Tree
מילון מושגים:
STP - פרוטוקול שמונע לולאות ברשת ממותגת על ידי חסימה מבוקרת של נתיבים כפולים.
מתג - התקן רשת שמחבר מכשירים בתוך אותה רשת מקומית ומעביר נתונים ישירות ליעד לפי כתובת ה-MAC.
ברודקאסט - שידור של הודעה אחת לכל המכשירים ברשת המקומית בו-זמנית.
ARP - פרוטוקול שמתרגם כתובת IP לכתובת ה-MAC של המכשיר המתאים ברשת המקומית.
כתובת MAC - מזהה ייחודי וקבוע של כרטיס רשת, המשמש לזיהוי המכשיר ברשת המקומית.
Ethernet - התקן הנפוץ לחיבור מכשירים ברשת מקומית חוטית, המגדיר כבלים, חיבורים ואופן העברת הנתונים.
VLAN - רשת מקומית וירטואלית שמחלקת מתג פיזי לרשתות לוגיות נפרדות, לשם ארגון ואבטחה.

פרוטוקול Spanning-Tree
כשמחברים כמה מתגים (סוויצ'ים) זה לזה בכמה כבלים, מקבלים שרידות, אבל גם לולאה בשכבה 2. פרוטוקול Spanning Tree (STP) מונע את הלולאה: המתגים מחליפים ביניהם הודעות, בוחרים מתג ראשי אחד, וחוסמים לוגית פורטים מיותרים, כך שנשאר נתיב אחד פעיל. אם הנתיב הפעיל נופל, הפורט החסום נפתח.
הבעיה: ברודקאסט שמסתובב בלולאה
בקשת ARP נשלחת בברודקאסט (כתובת יעד FFFFFFFFFFFF), והמתג מעביר אותה לכל הפורטים חוץ מהפורט שממנו הגיעה. בלולאה הברודקאסט חוזר שוב ושוב. בשכבה 2 אין שדה TTL שמכבה את הפאקט, ולכן הוא מסתובב בלי סוף ומסתום את הרשת. בדמו מוצג שהוספת כבל גיבוי בלי STP יוצרת בדיוק את המצב הזה.
איך STP בוחר
1. Root Bridge: כל מתג שולח BPDU עם ה-Bridge ID שלו, שמורכב מעדיפות (Priority) ומכתובת ה-MAC. המתג עם ה-Bridge ID הנמוך ביותר נבחר. בלי הגדרה ידנית, ההכרעה היא לפי ה-MAC הנמוך.
2. Root Port: בכל מתג נבחר הפורט הקרוב ביותר ל-Root Bridge, לפי ה-Cost של הקישור (בדוגמה: Fast Ethernet עם Cost 19, Gigabit עם Cost 4).
3. Designated Port: בכל קטע רשת נבחר פורט אחד שמעביר תעבורה. הפורטים של ה-Root Bridge הם תמיד Designated.
4. Blocking: הפורט שנותר בקטע (שאינו Designated) נכנס למצב Blocking. הוא לא מעביר פאקטים, אבל ממשיך לקבל BPDU ולעקוב אחרי מצב הרשת.
שלבי המעבר של פורט
הפורט עובר בין מצבים: Blocking, Listening, Learning ו-Forwarding. במעבר מכבל חדש או מנפילה לוקח כ-15 שניות לכל מעבר (Listening ואז Learning). בנפילת כבל STP המקורי ממתין קודם 20 שניות, ולכן הרשת עשויה להיות מושבתת כ-50 שניות. בדמו מוצג שה-Rapid STP מתאושש כמעט מיד.
פקודות והגדרות
- show spanning-tree מציג את ה-Root Bridge, את ה-Bridge ID של המתג ואת מצב כל פורט.
- spanning-tree vlan 1 root primary הופך את המתג ל-Root הראשי. הפקודה מורידה את העדיפות כך שהיא נמוכה מהנוכחית.
- spanning-tree vlan 1 root secondary מגדיר מתג גיבוי ל-Root.
- spanning-tree vlan 1 priority מאפשר לקבוע עדיפות ידנית, בכפולות של 4096.
- spanning-tree mode בוחר את הפרוטוקול. בשיעור עברו מ-STP רגיל ל-Rapid.
- spanning-tree portfast בפורט של מחשב מדלג על שלבי ההמתנה. הפקודה מתאימה רק לפורטים שמחוברים למחשבים ולא למתגים אחרים.
שימו לב
מספר פורטים בין אותם שני מתגים שנחברו כולם יחד ייחסמו כולם חוץ מאחד, כי STP לא מאפשר שני נתיבים פעילים לאותו יעד. לכן בשיעור הבא מוצג EtherChannel, שמאחד את הכבלים לפורט לוגי אחד.
אחרי השיעור כדאי להכיר את ה-Root Bridge, את מצבי הפורטים ואת ההבדל בין Root Port ל-Designated Port, כי אלה נושאים שחוזרים בשאלות.
השיעור הבא בקורס: Etherchannel - Port Aggregation

פרקי ההרצאה: פרוטוקול Spanning-Tree

  1. 00:00

    למה צריך כמה חיבורים בין מתגים

  2. 00:56

    הדגמת ברודקאסט בין מתגים מחוברים

  3. 02:15

    איך ARP מוצא כתובת MAC של היעד

  4. 04:47

    כלל הפצת הברודקאסט בין הפורטים

  5. 06:23

    לולאה בין מתגים והברודקאסט שמסתובב

  6. 07:40

    פתרון הלולאה בעזרת פורט במצב בלוקינג

  7. 08:57

    נפילת כבל ומדידת זמן השבתת הרשת

  8. 10:50

    איך Spanning-Tree בוחר איזה פורט לחסום

תמלול ההרצאה: פרוטוקול Spanning-Tree

הטקסט המלא של הדקות הראשונות בהרצאה «פרוטוקול Spanning-Tree» בקורס הווידאו של PracticU – כתוביות בעברית עם זמן התחלה לכל פסקה. כך תוכלו לקרוא ולחפש את הנושאים לפני שמתחילים ללמוד.

  1. 00:00

    שלום וברוכים הבאים להרצאה מעניינת על ספנינג טרי פרוטוקול שהרעיון של ספנינג טרי פרוטוקול זה בעצם לחבר את כל הראוטרים ביניהם בכמה חיבורים כדי שאם קו אחד נופל השני יעבוד במקומו אנחנו הולכים לעשות את זה לראות את הבעיות שיש לנו לפתור אותן זאת הולכת להיות הרצאה מעניינת ומרתקת אני

  2. 00:20

    יונתן רבזין ואתם בהרצאות בווידאו של מכללת פרקטיקיו וכל ההרצאות יכולות להיות אצלכם ב-350 שקל, כולל סיסקו, וימוואר, MCATP, אבטחה, תכנות, דוטנט, הכל יש לנו, ואתם ממש תיהנו גם מההרצאה הזאת ומכל ההרצאות שלנו, בתמורת תשלום סמלי, הכל

  3. 00:43

    אצלכם ללא הגבלה וללא התחייבות. יפה מאוד, אנחנו נדבר על הבעיה שיש לנו, אבל אני אדגים לכם אותה, שנראה איך עובד הברודקאסט, נראה איך עובד הברודקאסט ונראה מה הבעיה.

  4. 00:59

    לקח סוויץ', אוי, זה ראוטר, אופס, לקחנו ראוטר, אנחנו צריכים לקחת סוויץ', כן, אנחנו לוקחים סוויץ', ומחברים עליו עוד סוויץ', ומחברים עליו עוד סוויץ', ויש לנו פה חברה עם כמה סוויצ'ים.

  5. 01:21

    כן, להזכירכם שאם יש לי נניח מקום מרוחק, איזשהו משרד מרוחק ממשרד אחר, אני לא אמשוך כבל מכל מחשב למחקר הזה, אני פשוט אקח כבל אחד, אמשוך אותו עד לשמה, ואת כל התחנות אחבר כאן, אוקיי?

  6. 01:41

    גם מסיבות של מחאה, גם מסיבות שאין מספיק פשוט פורטים בסוויץ' בשביל לחבר את כל המחשבים. נניח יש לי חברת ביטוח עם 4,000 מחשבים, אני לא יכול לחבר את כולם לסוויץ' אחד.

  7. 01:53

    בקיצור, כל הסוויץ'ים יוצרים לי רשת אחת. הם כבר צריכים להיות בקיאים בכל היסודות האלו. ואני עשיתי פה רשת וחיברתי הכל עם כבלים ויש לי רשת אחת.

  8. 02:07

    ואנחנו רוצים לחקור איך עובד ברודקאסט ואיך אנחנו נדגים איך עובד ברודקאסט בינתיים אני נותן כתובות ap פה אנחנו נעשה פינג ואתם יודעים מה קורה בתחילת הפינג בתחילת הפינג לפני שהוא עושה את הפינג עצמו הוא צריך לברר מה כתובת המאק של היעד מה כתובת המאק של היעד איך הוא עושה את זה בעזרת פרוטוקול ארפ ואיך עובד פרוטוקול ארפ פרוטוקול ארפ עובד בדיוק בברודקאסט זאת אומרת אני עושה פינג מפה לפה

  9. 02:40

    ושימו לב הוא יצר לי שני פאקטים הראשון עם פינג, SEMP, אבל הוא לא יכול לשלוח אותו כי אין לו מ"ק של היעד. אתם יכולים לראות פה שבעצם בפאקט הזה אין לו Layer 2.

  10. 02:55

    הוא רוצה לשלוח פינג והוא לא יכול למלא את ה-Layer 2. אתם רואים פה, יש לו את הפינג, את המידע על הפינג, IP. אתם רואים, יש לו Source ו-Distantation IP ויש לו את כל הפאקט של ה-SEMP, אבל שכבה שנייה של חומרה אין לו, אוקיי?

  11. 03:14

    Layer 2 ו-Layer 1 אין לו. Layer 2 אין לו, אין לו מ"קים, אז הוא לא יכול להתחיל בזה ולכן הוא מתחיל ב-ARP ושימו לב איך נראה פאקט של ה-ARP הירוק הזה.

  12. 03:27

    הפאקט הזה נראה ש-Distination Mac שלו, היעד שלו זה FFF ו-FFF זה בדיוק הברודקאסט שרציתי להראות לכם. דרך אגב אם אנחנו כבר מסתכלים אז בואו נסתכל שנייה על-ARP.

  13. 03:42

    אתם רואים Distination Mac FFF זה מיועד לכולם כי הוא לא יודע מי בדיוק איזה כרטיס רשת בדיוק צריך להרים את זה. Source Mac זה השולח.

  14. 03:49

    טייב זה איזה מידע הולך להיות פה בפנים והמידע שיש פה בפנים. בפנים זה בעצם הפאקט הזה, זה בעצם המידע על ארפ, זה זה זה, זה כמו בבושקה, שאחד נכנס בפנים.

  15. 04:03

    יפה. ואתם רואים פה ששולח 10.0.0.1 טארגט IP מחפש 10.10.0.2 וטארגט MAC אין לו. וכשתחזור התשובה, התשובה תחזור ויהיה פה בפנים טארגט MAC. אוקיי? יפה.

  16. 04:19

    ככה בעצם נראה הפאקט של ארפ. אתם מכירים גם במחשב האישי, אם אתם עושים ארפ מינוס A זה לא רק בסיסקו, וכל האידרנט כל מה שקבל רשת אתם רואים ארפ מינוס איי מראה לי את כל האייפים שיש לי ברשת ואת כל המאקים שיש להם והוא למד אותם בצורה דינמית על ידי הברודקסטים יופי אבל בואו נראה איך עובד ברודקאסט שימו לב הוא שולח את הארפ

  17. 04:43

    ושימו לב מה קורה עכשיו מסוויץ' הזה יוצאים לי לכל הכיוונים הנה יצא לכל הכיוונים חוץ מאיפה שזה הגיע עוד פעם תראו פה זה יוצא עכשיו לכל הכיוונים אתם רואים חוץ ממקור שזה הגיע ממנו זה החוק בברודקאסט הפורק בברודקאסט אומר תשלח את הברודקאסט הלאה, תעביר את ההודעה הלאה לכל הפורטים שיש לך חוץ

  18. 05:11

    מאותו פורט שקיבלת ממנו, חוץ מאותו אינטרפס שזה הגיע ממנו. דרך אגב אם אתם רוצים לראות אתם יכולים לראות פה את הפאקט שיש לו טארגט MAC והנה Distantation ו-Source MAC, כן הוא כבר זה לא ברודקאסט וזה מגיע ואחרי שזה הגיע דרך אגב ליעד שלו אתם רואים שעכשיו יוצא

  19. 05:30

    הסגול, אתם רואים יצא עכשיו הסגול, הפינג יצא, רואים פה הגיע הרף ויצא הפינק כי הוא הצליח למלא את המאקים יפה מאקים של מחשב מקור מחשב יעד יפה מאוד אז אנחנו למדנו עכשיו דבר מאוד מאוד חשוב שאומר שברודקאסט יוצא לכל הפורטים חוץ מפורט שממנו הגיע עכשיו שימו לב למה יקרה אם אני אעשה דבר כזה אם אני אקח את

  20. 06:01

    נניח את הסוויץ' הזה ואני אחבר אותו לכאן שימו לב מה יקרה ברודקאסט יגיע לכאן ילך לפה ולפה נכון יפה אחרי שהוא הגיע לכאן הוא ילך לפה ומפה הוא ילך לפה בקיצור ברודקאסט כל פעם פעם ייכנס מכאן ואז יעשה סיבוב ויחזור עוד פעם מכאן כאילו הם הסתובבו אתם מבינים שכשיש לך שני חיבורים אתה מכניס באחד מוציא בשני ובסוף זה חוזר אליך עוד פעם כי

  21. 06:35

    הם מסתובבים במעגלים זאת אומרת הראוטר הזה יוצא אחד לפה אחד לפה הברודקאסט הזה יגיע פעם אחד מכאן ופעם שנייה מכאן תחשבו על זה במעגל החוק הזה שאומר החוק הזה שאומר שמאיפה שזה הגיע אל תשלח שוב לא יעזור לנו הפאקט יסתובב לנו במעגלים אינסופיים אז זאת הבעיה בעצם בלולאות שאם אתם מחברים את זה ככה עם הכבל כמו שחיברתי אי

  22. 07:04

    אפשר לעצור את הפאקטים והם מסתובבים עד אינסוף ויסתמו את כל הרשת אז זה הבעיות שיש לנו הודעת ברודקאסט עוברת לכל היציאות אינטרפס פריטלי אינטרפס שדרכה הגיע בשכבה שנייה בשכבה של AR2 של הפאקטים ולא בשכבת IP NTTL כן NTTL שכל הזמן יורד כל פעם שיורדים עוברים ראוטר, יורד לנו ה-TTL בפאקט ואז משמידים אותו.

  23. 07:31

    בשכבה שנייה אין דבר כזה. ולכן הודעת פודקאסט תסתובב לנצח בכבל, כמובן אם יש לולאה, ולכן זה מאוד מסוכן. בקיצור, אסור לעשות לולאות מבחינת התשתית, אבל יש צורך עסקי בכבל גיבוי, רוצים לעשות כבל גיבוי.

  24. 07:54

    אז מה הפתרון לזה? לעצור לולאה ברמת תוכנה, ברמה לוגית, להעביר פורט למצב של בלוקינג, ועד שנצטרך את הכבל החלופי זאת אומרת אם אתם תראו פה טוב טוב אתם רואים אחד נשאר כתום הכתום הזה הוא לא זמני הוא יישאר קבוע זאת אומרת שהתוכנה איכשהו החליטה ועוד מעט נדבר על איך היא החליטה התוכנה החליטה בעצם שהיא חוסמת את החיבור הזה את התקשורת פה

  25. 08:25

    ואז אין לולאה כאילו הכבל הזה לא קיים ואז אין לך לולאה ואנחנו נראה מה קורה כאשר כבל נופל בואו נראה את זה אפילו עכשיו נעשה פה פינג, פינג לשני, פינג 10.0.0.2, נעשה אותו 100 פינגים, נעשה 100 פינגים, ולפני שאנחנו עושים 100 פינגים אני רוצה פה שיהיה לנו מקום קצת, יפה. שימו לב, אני מתחיל לעשות פה 100 פינגים,

  26. 09:01

    ובא ומפיל את הכבל הזה, כן, את התקשורת הזאת מפיל, כדי שהוא ילך לשמה. שימו לב תוך כמה זמן הוא עובר לזה השני, לכבל השני, תוך כמה זמן הוא עושה אותו ירוק, request timeout, התקשורת נפלה, הפינג נפל, תחשבו שברגע זה כל השיחות טלפון נעצרות, אם יש לנו טלפון דרך IP.

  27. 09:22

    כל האתרים לא עובדים, כל החברה לא עובדת, אף אחד לא יכול להיכנס לדאטאבס, אנשים אחרות לא מוחים. שיחות טלפון של נציגים פשוט לא מצליחים לתת שירות ללקוחות.

  28. 09:34

    הכל נפל. תראו כמה זמן לוקח לו להתאושש. זה הספנינג טרי המקורי. אחרי זה אני אראה לכם את המשודרג שמתאושש מהר, אבל תראו את הספנינג טרי המקורי שעשו אותו לפני שידעו כל השימושים שיהיו לרשת והם לא אכפת להם שזה ייקח להם 30 שניות, 50 שניות, תראו כמה זמן אין לנו רשת,

  29. 09:59

    למרות שיש לנו כבל גיבוי. למעשה זה היה 30 שניות. עכשיו, אתם ראיתם כמה 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 פינגים. עכשיו תסתכלו, אני מחזיר חזרה את הכבל, תיקנתי אותו.

  30. 10:14

    תראו מה יקרה עכשיו. מרגע שתיקנתי את הכבל, כן, והחזרתי את הכבל, לא עשיתי שום נזק, להפך, שיפרתי.

  31. 10:23

    תראו עוד פעם כל הרשת לא עובדת והפעם כמה זה היה זה שלוש שש שבע שמונה עכשיו תראו כמה זמן עכשיו ייקח לו להחזיר את הכבל חזרה. חברה הדבר הזה מגיע ל-50 שניות של השבתת רשת וזאת בעיה מאוד מאוד רצינית בספנינג טרי המקורי בגלל הבעיה הזאת סיסקו עשו ספנינג טרי משודרג האמת שזה היה יותר מה שציפיתי אבל בסדר עקרונית זה לוקח 50 שניות.

  32. 10:55

    מה שאנחנו נעשה, אנחנו קודם כל נבין שני דברים. איך פה זה נחסם ולא פה, איך הוא מחליט איפה לחסום, וזה מאוד משנה לי.

  33. 11:06

    תחשבו למה זה כזה חשוב לי איפה הוא חוסם. בסך הכל אין לולאות, מה אכפת לי. תחשבו שאם ראוטר החוצה של החברה היה כאן, זה הראוטר החוצה. זאת אומרת, כל מי שרוצה לגלוש לאינטרנט או לסניף אחר של החברה, זאת אומרת, עובר דרך החיבור הזה, וזה מחובר לא יודע לאן, לספק האינטרנט.

  34. 11:28

    ושימו לב, פה, פה, הכבל נניח הוא כבל איטי, כבל מרוחק, וזה סוויץ' חזק, וזה... בקיצור, כולם הולכים דרך הראוטר הקטן הזה, שנניח שזה ראוטר איטי וקטן של שמונה פורט, שסתם שמתי אותו באיזשהו מקום, באיזשהו חדר.

  35. 11:51

    הבנתם מה הבעיה? תראו, הבעיה היא כזאת, שאם זה סוויץ' פשוט זול, מאפן, ואלו הם סוויצ'ים יקרים וטובים ואיכותיים. אני רוצה לוודא שהכביש המרכזי של כולם זה לא זה, אלא זה.

  36. 12:10

    הבנתם? אני רוצה שזה יהיה הנתיב הפעיל וזה יהיה הנתיב למקרה חירום. ולא הסוויץ' המסכן הקטן הזה, נניח שזה סוויץ' קטן ומסכן, שעובד לאט כשיש דרכו הרבה תקשורת, הרי סוויץ' זה כמו מחשב.

  37. 12:22

    אז תחשבו שזה סוויץ' קטן ומסכן שעובד לאט וכולם הולכים דרכו במקום ללכת דרך הסוויץ' הטוב והיקר שעומד פה מושבת כי הקו הזה משום מה מושבת לי ואני אפילו לא שם לב בסווישים רגילים אין מנורות אז צריכים לדעת ספנינג טרי פרוטוקול ולדעת איך הוא עובד על זה אני בדיוק הולך לדון איתכם למה דווקא הקו הזה מושבת ולא הקו הזה ולא הקו הזה ולא

  38. 12:47

    הקו הזה הרי מספיק שאחד מהם יהיה מושבת כדי שלא תהיה לולאה למעשה אני רוצה שזה יהיה מושבת או לא שזה יהיה מושבת אתם יודעים מה?

  39. 12:57

    נחליט שזה יהיה מושבת. זה חירום, אני רוצה שזה יהיה רק קו חירום, אוקיי? זאת המטרה שלי. אז איך להפוך את זה מקו ראשי לקו חירום, וזה מבחינתי הקו הראשי, ככה אני רוצה אותו. כי זה הציוד הפיזי שלי, שהוא יותר טוב.

  40. 13:16

    זה סוויץ' מעולה וזה סוויץ' גרוע. אז איך ספנינג 3 החליט להשבית דווקא את הקו הזה? איך אני משפיע עליו? זה בדיוק מה שאנחנו הולכים לראות ולהבין. ובואו נתחיל לראות איך הדבר הזה עובד.

  41. 13:32

    אני בתוך הסוויץ', הנה אני בתוך הסוויץ', למה הוא לא כותב לי? נסגור, נפתח אותו, הנה, פשוט לא כותב לי שום דבר. טוב, אני אעשה ריסרצ' שנייה אחת לסוויץ', ואני לא מבין למה הוא לא כותב לי שום דבר.

  42. 14:04

    אה, כי הוא בעברית. נשארתי בעברית, אז הוא לא כתב לי כלום. אני חשבתי שיש איזשהו באג. טוב, חברים, אני בתוך הסוויץ', ואני עושה לכם show IP interface brief.

  43. 14:18

    דרך אגב, הפקודות של הסוויץ' מאוד דומות לזה של הראוטר. כמובן יש לו פקודות משלו, אבל זה ממש אותו היגיון, אותה לוגיקה. אתם תראו הרבה דמיון.

  44. 14:27

    show IP interface brief, אני רואה פה ש... איזה פורטים?

לקורס המלא: קורס CCNA אונליין בעברית

ההרצאה הקודמת: הסבר על אלגוריתם Spanning-Tree

ההרצאה הבאה: Etherchannel - Port Aggregation

הרצאות קשורות מקורסים אחרים

  • פרוטוקול HTTP
  • פרוטוקול Ethernet
  • הגדרת פרוטוקול NFS
  • פרוטוקול Protocol NTLM

קורסים נוספים במסלול

  • קורס CCNP
  • קורס פורטיגייט - FortiGate
  • קורס צ'ק פוינט - Check Point Gaia R81