Решение проблемы петель с помощью протокола STP
Протокол STP – это решение проблемы петель, которые возникают при резервировании сети. В этом разделе описывается принцип работы протокола STP.
Протокол STP
© 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс епр ава за щищ ены. |
ICND1 v1.0— 2-8 |
Решением проблемы петель является протокол STP, который управляет физическими каналами доступа к сегментам сети. STP обеспечивает физическое резервирование путей, но при этом предотвращает нежелательное воздействие активных петель на сеть. На коммутаторах Catalyst протокол STP работает по умолчанию.
STP работает следующим образом:
STP переводит отдельные порты в резервное состояние, в котором они не могут прослушивать, пересылать или выполнять лавинную рассылку кадров. В результате к каждому сегменту ведет только один постоянно активный путь.
Если в подключении к любому из сегментов в сети возникает проблема, STP восстанавливает подключение путем автоматической активации неактивного пути (если он существует).
Примечание Более подробно протокол STP рассматривается в курсе Interconnecting Cisco Networking Devices Part 2 (ICND2).
2-100 |
Interconnecting Cisco Networking Devices Part 1 (ICND1) v1.0 |
© 2007 Cisco Systems, Inc. |
Резюме
В этом разделе приводится резюме основных вопросов, рассмотренных в занятии.
Резюме
Коммутируемые ЛВС поддерживают микросегментацию. Это означает, что каждое устройство в сегменте сети подключается напрямую к порту коммутатора и получает
выделенную полосу пропускания. Устройствам не приходится конкурировать за полосу пропускания c другими устройствами в сети.
Полудуплексная передача в ЛВС Ethernet позволяет передавать данные одновременно только в одном направлении (либо передавать, либо получать); полнодуплексная передача позволяет передавать и получать данные одновременно. Коммутаторы обеспечивают полнодуплексную связь.
Использование иерархии соединений Ethernet, как правило, является наиболее эффективным способом предоставления скорости в сетях комплекса зданий, в которых порты Fast Ethernet и Gigabit Ethernet используется для подключения рабочих групп и магистральных соединений.
© 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава защищ ены. |
ICND1 v1.0— 2-9 |
|
|
|
|
Резюме (прод.)
Петли образуются, когда коммутаторы, подключенные к одному и тому же сегменту, выполняют передачу одних
и тех же данных. Кадры данных циркулируют между двумя путями, оставаясь в сети, и могут привести к появлению ошибочных данных в таблицах MAC-адресов.
Решением проблемы петель является протокол STP, который управляет путями к сетевым сегментам. Протокол
STP обеспечивает резервирование путей в ЛВС Ethernet и предотвращает нежелательное воздействие активных петель в сети.
© 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава защищ ены. |
ICND1 v1 .0—2- 10 |
© 2007 Cisco Systems, Inc. |
ЛВС Ethernet |
2-101 |
Занятие 8
Решение проблем, связанных с коммутаторами
Обзор
Большинство проблем коммутируемой сети возникает при первоначальном внедрении. Теоретически, однажды установленная сеть работает без проблем. Однако это только теоретически. Все меняется; повреждаются кабели, меняется конфигурация, к коммутатору подключаются новые устройства, которые требуют изменения его конфигурации. Текущее обслуживание – важный аспект существования сети.
Задачи
По окончании этого занятия вы сможете выявлять и устранять типовые проблемы коммутируемой сети. Это значит, что вы сможете выполнять следующие задачи:
описывать поиск и устранение неисправностей на основе многоуровневого подхода;
выявлять и устранять типовые проблемы в среде передачи данных коммутируемой сети;
выявлять и устранять типовые проблемы доступа к портам;
выявлять и устранять типовые проблемы конфигурации.
Использование многоуровневого подхода
В этом разделе описывается использование многоуровневого подхода к выявлению типовых проблем коммутируемой сети.
Многоуровневый подход
Коммутаторы работают на уровне 2 модели OSI
Коммутаторы обеспечивают интерфейс для взаимодействия с физической средой.
Проблемы обычно возникают на уровне 1 и уровне 2.
Проблемы уровня 3 связаны с доступом к функциям управления коммутатором.
© 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава за щищ ены. |
ICND1 v1.0— 2-2 |
Коммутаторы работают на уровне 1 модели взаимодействия открытых систем (OSI), предоставляя интерфейс к физической среде. Коммутаторы также работают на уровне 2 модели OSI, обеспечивая передачу кадров по МАС-адресам. Поэтому проблемы, как правило, возникают на уровне 1 и уровне 2. На уровне 3 также могут возникать неполадки, связанные с подключением к коммутатору по протоколу IP для управления сетью.
Примечание Устранение неполадок уровня 3 будет рассмотрено подробно в модуле «Соединения локальных сетей».
2-104 |
Interconnecting Cisco Networking Devices Part 1 (ICND1) v1.0 |
© 2007 Cisco Systems, Inc. |
Выявление и устранение проблем среды передачи данных
В этом разделе описываются методы выявления и решения типовых проблем среды передачи данных коммутируемой сети.
Проблемы среды передачи коммутируемой сети
Проблемы среды передачи могут возникать по разным причинам:
Повреждение кабеля.
Новые источники электромагнитных помех.
Изменение режимов трафика.
Установка нового оборудования.
© 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава за щищ ены. |
ICND1 v1.0— 2-3 |
Проблемы среды – обычное явление. Иногда кабели повреджаются, и с этим ничего нельзя сделать. Далее перечислены некоторые примеры повседневных ситуаций, которые могут привести к возникновению проблем:
в среде, использующей кабель категории 3, отдел обслуживания устанавливает новую систему кондиционирования воздуха, которая добавляет дополнительные источники электромагнитных помех;
в среде, использующей кабель категории 5, кабель прокладывается слишком близко к двигателю лифта;
плохая прокладка кабелей приводит к возникновению механического напряжения на разъемах RJ-45, что становится причиной повреждения одного или нескольких кабелей;
новые приложения могут изменить режимы трафика.
Совсем простое действие, вроде подключения концентратора к порту коммутатора в офисе для подключения второго ПК, может вызвать увеличение количества коллизий.
© 2007 Cisco Systems, Inc. |
ЛВС Ethernet |
2-105 |
show interface
SwitchX#show interface fastethernet 0/0
EthernetFastethernet0 is 0/0up, islineup,protocolline protocolis up is up [1]
Hardware is MCI Ethernet, address is aa00.0400.0134 (via 0000.0c00.4369
Internet address is 131.108.1.1, subnet mask is 255.255.255.0
.
.
Output Omitted
.
.
2295197 packets input, 305539992 bytes, 0 no buffer Received 1925500 broadcasts, 0 runts, 0 giants
3 input errors, 3 CRC, 0 frame, 0 overrun, 0 ignored, 0 abort [2]
0 input packets with dribble condition detected
3594664 packets output, 436549843 bytes, 0 underruns
8 output errors, [3]
1790 collisions, [4]
10 interface resets,
00 restarts [5]
© 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава за щищ ены. |
ICND1 v1.0— 2-4 |
Поврежденный кабель и электромагнитные помехи обычно проявляются в виде чрезмерных коллизий и шума. Изменения в режимах трафика и установка концентратора может вызвать появление коллизий и кадров с недопустимо малой длиной. Эти признаки лучше всего отслеживаются с помощью команды show interface. В таблице ниже поясняется, что означают выделенные поля на рисунке.
Выноска |
Поле |
Описание |
|
|
|
1 |
Состояние |
Указывает, активно ли оборудование интерфейса или оно |
|
интерфейса |
заблокировано администратором. Если интерфейс имеет |
|
и канального |
состояние «disabled», значит устройство получило более |
|
протокола |
5 000 ошибок за интервал Keepalive, который по умолчанию |
|
|
составляет 10 секунд. Если канальный протокол имеет состояние |
|
|
«down» или «administratively down», значит программные процессы, |
|
|
которые обрабатывают канальный протокол, считают интерфейс |
|
|
непригодным (отсутствуют Keepalive пакеты), или интерфейс был |
|
|
заблокирован администратором. |
|
|
|
2 |
Ошибки на входе, |
Общее количество ошибок, связанных с отказом |
|
включая ошибки |
буфера, кадрами с недопустимо малой длиной, кадрами |
|
циклического |
с недопустимо большой длиной, циклическим контролем |
|
контроля |
избыточности, формированием кадров, перегрузкой, пропуском |
|
избыточности |
и аварийным прекращением работы. Другие ошибки на входе |
|
(CRC) |
также могут увеличить счетчик, поэтому сумма может не |
|
и формирования |
соответствовать другим счетчикам. |
|
кадров |
|
|
|
|
3 |
Ошибки выхода |
Количество раз, когда принимающему устройству не удалось |
|
|
передать полученные данные в буфер из-за того, что |
|
|
интенсивность входящего потока данных превысила |
|
|
возможности приемника по обработке данных. |
|
|
|
4 |
Коллизии |
Количество сообщений, повторно переданных из-за коллизий |
|
|
Ethernet. Коллизии обычно возникают из-за чрезмерного |
|
|
размера ЛВС. Это может происходить, если кабель Ethernet или |
|
|
кабель трансивера имеет слишком большую длину или если |
|
|
между станциями установлено боле двух повторителей. |
|
|
|
5 |
Перезагрузка |
Количество перезагрузок контроллера Ethernet из-за ошибок. |
|
|
|
2-106 |
Interconnecting Cisco Networking Devices Part 1 (ICND1) v1.0 |
© 2007 Cisco Systems, Inc. |
Чрезмерный шум
Рекомендуемые действия:
Используйте команду EXEC show interface, чтобы определить состояние Ethernet-интерфейсов устройства. Большое число ошибок CRC, но небольшое число коллизий указывает на чрезмерный шум.
Осмотрите кабель на предмет повреждений.
Если вы используете 100Base-TX, удостоверьтесь, что используется кабель категории 5.
© 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава за щищ ены. |
ICND1 v1.0— 2-5 |
При поиске и устранении проблем, связанных с чрезмерным шумом, следует выполнить три действия.
Используйте команду EXEC show interface, чтобы определить состояние Ethernetинтерфейсов устройства. Большое число ошибок циклического контроля избыточности, но небольшое число коллизий указывает на чрезмерный шум.
Осмотрите кабель на предмет повреждений.
Если вы используете 100Base-TX, удостоверьтесь, что применяется кабель категории 5.
© 2007 Cisco Systems, Inc. |
ЛВС Ethernet |
2-107 |
Чрезмерное число коллизий
Рекомендуемые действия:
Используйте команду show interface, чтобы проверить частоту возникновения коллизий. Общее количество коллизий должно составлять 0,1% и менее от числа исходящих пакетов.
Используйте рефлектометр TDR для поиска неподключенных кабелей Ethernet. Рефлектометр TDR – это устройство, которое посылает сигналы по среде передачи, чтобы проверить целостность кабеля и другие параметры.
Ищите передающий бессмысленные данные трансивер, подключенный к хосту. Это может потребовать последовательного осмотра хостов или использования
анализатора протоколов. Передача бессмысленных пакетов происходит, когда устройство, подверженное логическому сбою или отказу схемы, непрерывно посылает случайные (мусорные) данные.
© 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава за щищ ены. |
ICND1 v1.0— 2-6 |
При поиске и устранении проблем, связанных с чрезмерным числом коллизий, следует выполнить три действия.
Используйте команду show interface, чтобы проверить частоту возникновения коллизий. Общее количество коллизий по сравнению с общим количеством исходящих пакетов должно быть 0,1% и менее.
Рефлектометр TDR (Time-domain Reflectometer) – это устройство, которое посылает сигналы по среде передачи, чтобы проверить целостность кабеля и другие параметры. Используйте TDR для поиска неподключенных кабелей Ethernet.
Передача бессмысленных пакетов происходит, когда устройство, подверженное логическому сбою или отказу схемы, непрерывно посылает случайные (мусорные) данные. Ищите передающий бессмысленные данные трансивер, подключенный к хосту. Это может потребовать последовательного осмотра хостов или использования анализатора протоколов.
2-108 |
Interconnecting Cisco Networking Devices Part 1 (ICND1) v1.0 |
© 2007 Cisco Systems, Inc. |
Поздние коллизии
Рекомендуемые действия:
Использовать анализатор протоколов для выявления поздних коллизий. Поздние коллизии никогда не возникают в правильно спроектированной сети Ethernet. Как правило, они возникают, когда кабели Ethernet имеют слишком
большую длину или когда в сети установлено слишком много повторителей.
Проверьте расстояние между первым и последним хостом в сегменте. Оно должно соответствовать техническим требованиям.
© 200 7 Cisco Syst ems , Inc. Вс е пр ава за щищ ены. |
ICND1 v1.0— 2-7 |
При поиске и устранении проблем, связанных с чрезмерным числом поздних коллизий, следует выполнить три действия.
Использовать анализатор протоколов для выявления поздних коллизий. Поздние коллизии никогда не происходят в правильно спроектированной сети Ethernet. Как правило, они возникают, когда кабели Ethernet имеют слишком большую длину или когда в сети установлено слишком много повторителей.
Проверьте расстояние между первым и последним хостом в сегменте. Оно должно соответствовать техническим требованиям.
© 2007 Cisco Systems, Inc. |
ЛВС Ethernet |
2-109 |
