BPDU (Bridge Protocol Data Unit)

نویسنده: امیرمحمد هادیان
10 ماه پیش

BPDU (Bridge Protocol Data Unit)

سوئیچ ها در فرآیند اجرای پروتکل STP با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند که برای این ارتباط، داده ها در قالب بسته های BPDU(Bridge Protocol Data Unit) به یکدیگر ارسال می شوند.

سوئیچ فریم BPDU را از هر اینترفیسی که ارسال کند، آدرس MAC آن اینترفیس را به عنوان آدرس مبدا بسته قرار می دهد. از آنجایی که سوئیچ ارسال کننده بسته، اطلاعی از آدرس MAC سوئیچ مقصد ندارد بسته BPDU را به آدرس شناخته شده مالتی کست 01-80-c2-00-00-00 ارسال می کند.

 

 

 

بسته BPDU دو نوع است:

  • Configuration BPDU: این بسته برای محاسبات STP استفاده می شود
  • Topology Change Notification (TCN) BPDU: این بسته برای اطلاع رسانی تغییرات در توپولوژی ارسال می شود

bpdu

Configuration BPDU

تبادل بسته های BPDU به منظور پیدا کردن یک نقطه مرجع و یا Root Bridge انجام می شود و این نقطه به عنوان پایه برای یک توپولوژی Spanning-Tree می باشد، علاوه بر این Loop در لایه دوم شبکه شناسایی می شود و با قرار دادن اینترفیس های Redundant در وضعیت های Blocking (در پروتکل Common STP) و Standby (در پروتکل Rapid STP) از به وجود آمدن Loop در لایه دوم شبکه جلوگیری می کند. برخی از فیلد ها در بسته BPDU مربوط به شناسایی سوئیچ یا Bridge، هزینه مسیر و زمان سنج ها می باشد. همه این اطلاعات با یکدیگر کار می کنند در نتیجه شبکه سوئیچ ها، بر سر یک توپولوژی Spanning-Tree و انتخاب یک نقطه مرجع همگرا می شوند.

به صورت پیش فرض بسته های BPDU هر 2 ثانیه یک بار بر روی همه پورت های سوئیچ ارسال می شود که اطلاعات توپولوژی کنونی تبادل می شود و Loop در لایه دوم شبکه به سرعت شناسایی می شود.

بسته Configuration BPDU حاوی فیلد های زیر است:

تعداد بایت ها توضیحات فیلد
2 Protocol ID(always 0)
1 Version
1 Message Type (Configuration or TCN BPDU)
1 Flags
8 Root Bridge ID
4 Root Path Cost
8 Sender Bridge ID
2 Port ID
2 Message Age
2 Maximum Age
2 Hello Time
2 Forward Delay

Topology Change Notification (TCN) BPDU

هنگامی که تغییری در شبکه رخ می دهد سوئیچ ها اقدام به ارسال بسته TCN BPDU می کنند که محتوای این بسته به شرح زیر است:

تعداد بایت ها توضیحات فیلد
2 Protocol ID (always 0)
1 Version (always 0)
1 Message Type (Configuration or TCN BPDU)

تغییر در توپولوژی هنگامی رخ می دهد که یک پورت سوئیچ فعال، Up یا Down شود. سوئیچ بسته TCN BPDU را بر روی Root Port خود ارسال می کند، در نهایت سوئیچ Root متوجه تغییرات در شبکه می شود. توجه داشته باشید که بسته TCN BPDU هیچ گونه اطلاعاتی راجع به چگونگی تغییرات رخ داده در شبکه را منتقل نمی کند و فقط تغییر را اطلاع می دهد. اگر بر روی پورت سوئیچ قابلیت Port Fast فعال شده باشد، بسته TCN BPDU بر روی آن ارسال نمی شود. هر سوئیچ پس از دریافت بسته TCN BPDU اقدام به ارسال بسته Acknowledgment می کند. سوئیچ ها تا زمان دریافت بسته Acknowledgment، به ارسال بسته TCN BPDU ادامه می دهند که این زمان به صورت پیش فرض هر 2 ثانیه یک بار (بر اساس Hello Time) می باشد. سوئیچ های همسایه بالادستی نیز پس از دریافت بسته TCN BPDU آن را به سمت سوئیچ Root ارسال می کنند و Acknowledgment خود را به سوئیچ زیر دست ارسال می کنند. هنگامی که سوئیچ Root، بسته TCN BPDU را دریافت می کند  یک Acknowledgment ارسال می کند سپس، Topology Change Flag را در بسته Configuration BPDU تنظیم کرده و این بسته را به سوئیچ های دیگر در شبکه ارسال می کند.

توسط بسته Configuration BPDU، تغییرات در شبکه به سوئیچ های دیگر اعلام شده تا این سوئیچ ها Aging Time جدول MAC خود را از 300 ثانیه به اندازه Forward Delay (پیش فرض 15 ثانیه)کاهش دهند. این اتفاق باعث می شود آدرس های موجود در جدول MAC زود تر از زمان پیش فرض پاک شوند تا تغییرات توپولوژی مشکلی در جدول MAC ایجاد نکند. اگرچه رکورد دستگاه هایی که در حال ارتباط با یکدیگر هستند در جدول باقی می ماند و این رکورد ها پس از طی شدن زمان Max Age و Forward Delay از جدول پاک می شوند.

298
0
3
نظرات