RSTP

RSTP — Ethernet looplarini oldini olish vazifasini klassik STPga qaraganda tezroq konvergentsiya bilan bajaradigan protokol. Uning to‘liq nomi Rapid Spanning Tree Protocol hisoblanadi.

RSTP dastlab IEEE 802.1w sifatida standartlashtirilgan, keyinchalik 802.1D tarkibiga qo‘shilgan.

Klassik STP topologiya o‘zgarganda timerlar sabab o‘nlab soniya kutishi mumkin. RSTP port rollari va qo‘shnilar o‘rtasidagi kelishuv orqali ko‘p holatda bir necha soniya yoki undan tez tiklanadi.

STP bilan umumiy tamoyil

RSTP ham:

Root Bridge tanlaydi;
root path cost hisoblaydi;
Root Port aniqlaydi;
har segment uchun Designated Port tanlaydi;
ortiqcha yo‘llarni bloklaydi;
BPDU almashadi.

Asosiy farq konvergentsiya mexanizmi va port rollarining aniqroq belgilanishida.

Port rollari

Root Port

Non-root switchning Root Bridgega eng yaxshi yo‘li.

Designated Port

Muayyan segmentdan rootga eng yaxshi yo‘lni taqdim etadigan port.

Alternate Port

Boshqa switch orqali rootga zaxira yo‘l.

Root Port ishlamay qolsa, Alternate Port tezda yangi Root Port bo‘lishi mumkin.

Backup Port

Bitta switchning o‘sha segmentga ikkinchi ulanishi.

Kam uchraydi. Hub yoki umumiy segmentda yuzaga kelishi mumkin.

Disabled Port

STP jarayonida qatnashmaydi.

Port holatlari

RSTP klassik STPdagi besh holatni uchta holatga qisqartiradi.

RSTP holati	Mazmuni
Discarding	Data uzatmaydi, MAC o‘rganmaydi
Learning	MAC o‘rganadi, data uzatmaydi
Forwarding	MAC o‘rganadi va data uzatadi

Klassik Blocking, Listening va Disabled holatlari forwarding nuqtai nazaridan Discardingga birlashtirilgan.

BPDU yuborish

Klassik STPda Root Bridge BPDU yaratadi, boshqa switchlar uni relay qiladi.

RSTPda har switch o‘z BPDUlarini muntazam ishlab chiqaradi.

Agar switch ketma-ket bir necha hello interval davomida qo‘shnidan BPDU olmasa, link holatini tezroq qayta baholashi mumkin.

BPDU version

RSTP BPDU formatida protocol version va port role haqida qo‘shimcha flaglar mavjud.

RSTP switch eski STP BPDU olgan portda compatibility modega o‘tishi mumkin.

Eski switch mavjud segmentda RSTPning tez proposal/agreement imkoniyatlari to‘liq ishlamasligi mumkin.

Point-to-point link

RSTP tez konvergentsiya uchun full-duplex switch-to-switch linkni point-to-point deb baholaydi.

Point-to-point linkda ikki switch proposal va agreement almashib, loop yo‘qligini tez tasdiqlaydi.

Half-duplex link shared media deb qaralishi mumkin va tez transition cheklanadi.

Port link type point-to-point, shared yoki edge sifatida aniqlanadi yoki qo‘lda sozlanadi.

Proposal va Agreement

Designated Port forwardingga o‘tishdan oldin qo‘shniga proposal yuboradi.

Qo‘shni switch:

boshqa noaniq portlarni discarding holatiga o‘tkazadi;
proposal kelgan portni Root Port sifatida tanlaydi;
agreement yuboradi;
portlar tezda forwardingga o‘tadi.

Bu klassik Forward Delay timerini kutmasdan xavfsiz transition qilish imkonini beradi.

Sync

Switch proposal qabul qilganda topologiyada loop yo‘qligini ta’minlash uchun boshqa designated portlarini vaqtincha sync qiladi.

Edge portlar sync talabidan ozod bo‘lishi mumkin, chunki ularda boshqa switch bo‘lmasligi kutiladi.

Edge Port

Edge Port foydalanuvchi qurilmasiga ulangan port.

U darhol forwarding holatiga o‘tishi mumkin.

Klassik vendor terminida bu PortFastga o‘xshaydi.

Edge port BPDU qabul qilsa edge maqomini yo‘qotishi, normal RSTPga o‘tishi yoki BPDU Guard yoqilgan bo‘lsa o‘chishi mumkin.

Alternate Port

Alternate Port Root Bridgega ikkinchi yo‘lni oldindan biladi.

Root Port ishlamay qolsa:

eski port down bo‘ladi;
Alternate Port yangi Root Port sifatida tanlanadi;
uzoq timer kutmasdan forwardingga o‘tishi mumkin.

Bu RSTP tez tiklanishining asosiy omillaridan biri.

Backup Port

Backup Port o‘sha switchning bir segmentga ikkinchi porti.

Masalan, ikki port umumiy hubga ulangan.

Designated Port faol, Backup Port discarding holatida turadi.

Zamonaviy switched Ethernetda bu topologiya kam uchraydi.

Topology Change

RSTP topology change jarayonini soddalashtirgan.

Non-edge port forwarding holatiga o‘tsa, switch topology change flagli BPDU yuboradi.

Boshqa switchlar tegishli MAC yozuvlarini tez tozalaydi, xabarni boshqa portlarga tarqatadi va yangi yo‘lni tez o‘rganadi.

Edge portdagi up yoki down odatda topology change hisoblanmaydi.

Rapid transition

Port quyidagi holatlarda tez forwardingga o‘tishi mumkin:

edge port;
point-to-point proposal/agreement;
oldindan ma’lum Alternate Port failover;
root port role o‘zgarishi.

Shared link yoki eski STP qo‘shnisi mavjud bo‘lsa, klassik timerga yaqin xatti-harakat kerak bo‘lishi mumkin.

Root Bridge tanlash

RSTP Root Bridge tanlashda STP bilan bir xil mezondan foydalanadi.

Eng kichik Bridge ID root bo‘ladi.

Bridge ID priority, extended system ID va MAC addressdan tuziladi.

Tarmoq dizaynida asosiy va zaxira root switchlar priority orqali oldindan belgilanadi.

Path Cost

Rootgacha eng kichik yig‘indi path cost tanlanadi.

Teng holatda sender Bridge ID, sender Port ID va lokal Port ID kabi tie-breakerlar ishlatiladi.

RSTP va eski STP

RSTP backward compatible bo‘lishga harakat qiladi.

RSTP port eski STP BPDU olsa, shu segmentda klassik modega o‘tishi mumkin.

Natijada:

port holatlari sekinroq o‘tadi;
proposal/agreement ishlamaydi;
konvergentsiya tezligi pasayadi.

Eski switch olib tashlangandan keyin migration holatini qayta tekshirish kerak bo‘lishi mumkin.

Protection funksiyalari

RSTP bilan quyidagi himoyalar qo‘llanadi.

BPDU Guard

Edge portdan BPDU kelsa portni o‘chiradi.

Root Guard

Begona switchning root bo‘lib qolishini cheklaydi.

Loop Guard

BPDU yo‘qolishi sabab blocked portning noto‘g‘ri forwardingga o‘tishini oldini oladi.

UDLD

Fiber yoki linkning bir yo‘nalishi ishlamay qolganini aniqlashga yordam beradi.

Storm Control

Broadcast, multicast yoki unknown unicast hajmini cheklaydi.

Bu funksiyalar RSTPning o‘zi bilan bir xil emas, lekin Layer 2 xavfsizligini kuchaytiradi.

RSTP va VLAN

Bitta RSTP instance barcha VLANlarga xizmat qilishi mumkin.

Vendor variantlari Rapid PVST+, per-VLAN RSTP va MSTP orqali har VLAN yoki VLAN guruhiga alohida daraxt beradi.

Ko‘p VLANli tarmoqda per-VLAN instance soni CPU va BPDU yukini oshiradi. MSTP VLANlarni bir nechta instancega guruhlaydi.

Link aggregation

Bir nechta fizik link LACP orqali bitta port-channelga birlashtirilsa, RSTP uni bitta mantiqiy port sifatida ko‘radi.

Bu barcha member linklarni STPda birga forwarding qilish, bandwidth yig‘ish va fizik zaxira imkonini beradi.

Parallel linklarni alohida qoldirishda STP ulardan ayrimini bloklaydi.

Konvergentsiya misoli

Topologiya:

Access Switch
├── Uplink A → Distribution 1
└── Uplink B → Distribution 2

Uplink A Root Port, Uplink B Alternate Port bo‘lishi mumkin.

A uzilsa:

link-down darhol aniqlanadi;
Alternate Port yangi Root Port bo‘ladi;
forwardingga tez o‘tadi;
MAC table yangilanadi.

Klassik STPda bu jarayon timerlar sabab ancha uzoq davom etishi mumkin.

Diagnostika

RSTP muammosida:

Root Bridge;
port role;
discarding yoki forwarding;
edge status;
point-to-point status;
proposal/agreement;
BPDU version;
eski STP qo‘shnisi;
topology change;
Alternate Port;
link type;
guard holatlari;
MAC flapping

tekshiriladi.

Port kutilganidan sekin ochilsa, u edge emasligi, shared link deb aniqlangani yoki eski STP BPDU olgani tekshiriladi.

Bog‘liq tushunchalar

STP, Root Bridge, Root Port, Designated Port, Alternate Port, Backup Port, Edge Port, Proposal, Agreement, BPDU Guard, MSTP