درس ۶ از ۱۰

STP و Loop

در این درس از مرحله «سوئیچینگ و شبکه‌های مجازی» روی STP و Loop تمرکز می‌کنیم؛ توضیح را از پایه شروع می‌کنیم و بعد می‌بینیم این موضوع در Switch و VLANهای شرکت چطور دیده و بررسی می‌شود؛ هدف این است که در پایان فقط تعریف را ندانی؛ بتوانی وضعیت طبیعی و غیرطبیعی را هم از هم جدا کنی در این درس موضوع را در مسیر واقعی عبور داده بررسی می‌کنیم؛ از Link و Frame تا IP، Route و Service؛ هدف این است که بدانی هر مفهوم در کدام لایه تصمیم می‌گیرد، چه اطلاعاتی برای بررسی آن لازم است و چگونه از روی شواهد تشخیص بدهی مشکل در همان بخش است یا در لایه دیگری قرار دارد؛ این نگاه مرحله‌ای پایه عیب‌یابی شبکه حرفه‌ای است

این درس برای مطالعه کامل نوشته شده است

با حوصله بخوان، مثال‌ها را تحلیل کن و تمرین‌ها را انجام بده؛ هدف حفظ کردن تعریف‌ها نیست

Loop لایه دوم Broadcast Storm ایجاد می‌کند

Loop لایه دوم می‌تواند Frameهای Broadcast و Unknown را بارها تکثیر کند و پهنای باند و CPU Switch را اشباع کند؛ STP برای جلوگیری از مسیر فعال حلقه‌ای طراحی شده است Spanning Tree برای جلوگیری از Loop در شبکه‌های لایه دوم طراحی شده است؛ Switchها با تبادل اطلاعات کنترلی توپولوژی را می‌شناسند و بعضی مسیرهای افزونه را تا زمانی که لازم نباشند در حالت Forwarding قرار نمی‌دهند؛ وقتی مشکل Broadcast Storm یا قطع و وصل متناوب دیده می‌شود، وضعیت STP، نقش پورت‌ها، تغییرات توپولوژی و کابل‌های موازی باید بررسی شوند و حذف تصادفی یک مسیر بدون شناخت توپولوژی می‌تواند افزونگی شبکه را از بین ببرد نکته‌ای که هنگام پشتیبانی نباید از آن عبور کنی این است که Switch تصمیم لایه دوم را بر اساس MAC و VLAN می‌گیرد و Loop در این لایه می‌تواند به سرعت روی بخش بزرگی از شبکه اثر بگذارد؛ جدول MAC، وضعیت VLAN، Trunk و STP از مهم‌ترین شواهد هستند؛ هنگام تغییر Port، حالت Access یا Trunk و VLANهای مجاز باید با طراحی دو سمت لینک هماهنگ باشند

STP مسیر Redundant را بدون Loop مدیریت می‌کند

STP برای جلوگیری از Loop لایه دو مسیرهای اضافی را محاسبه و بعضی Portها را Block می‌کند؛ تغییر Topology یا Portهای Blocking را هنگام اختلال بررسی کن خاموش کردن STP برای رفع موقت می‌تواند Broadcast Storm ایجاد کند Spanning Tree برای جلوگیری از Loop در شبکه‌های لایه دوم طراحی شده است؛ Switchها با تبادل اطلاعات کنترلی توپولوژی را می‌شناسند و بعضی مسیرهای افزونه را تا زمانی که لازم نباشند در حالت Forwarding قرار نمی‌دهند؛ وقتی مشکل Broadcast Storm یا قطع و وصل متناوب دیده می‌شود، وضعیت STP، نقش پورت‌ها، تغییرات توپولوژی و کابل‌های موازی باید بررسی شوند و حذف تصادفی یک مسیر بدون شناخت توپولوژی می‌تواند افزونگی شبکه را از بین ببرد برای اینکه این مفهوم در محیط واقعی قابل استفاده شود، Switch تصمیم لایه دوم را بر اساس MAC و VLAN می‌گیرد و Loop در این لایه می‌تواند به سرعت روی بخش بزرگی از شبکه اثر بگذارد؛ جدول MAC، وضعیت VLAN، Trunk و STP از مهم‌ترین شواهد هستند؛ هنگام تغییر Port، حالت Access یا Trunk و VLANهای مجاز باید با طراحی دو سمت لینک هماهنگ باشند

Root Bridge مرجع توپولوژی است

Bridge در MikroTik چند Interface را در یک دامنه لایه دو قرار می‌دهد و در طراحی جدید VLAN Filtering هم روی آن انجام می‌شود؛ Portهای Bridge، PVID و VLAN Table را با هم ببین افزودن Interface اشتباه به Bridge می‌تواند جداسازی شبکه را از بین ببرد Spanning Tree برای جلوگیری از Loop در شبکه‌های لایه دوم طراحی شده است؛ Switchها با تبادل اطلاعات کنترلی توپولوژی را می‌شناسند و بعضی مسیرهای افزونه را تا زمانی که لازم نباشند در حالت Forwarding قرار نمی‌دهند؛ وقتی مشکل Broadcast Storm یا قطع و وصل متناوب دیده می‌شود، وضعیت STP، نقش پورت‌ها، تغییرات توپولوژی و کابل‌های موازی باید بررسی شوند و حذف تصادفی یک مسیر بدون شناخت توپولوژی می‌تواند افزونگی شبکه را از بین ببرد Bridge در RouterOS و بسیاری از سامانه‌های شبکه برای قرار دادن چند Interface در یک دامنه لایه دوم استفاده می‌شود؛ وقتی VLAN Filtering یا Hardware Offload نیز درگیر است، جای Interface، PVID، عضویت Tagged و Untagged و نقش خود Bridge باید دقیق بررسی شود؛ تغییر Bridge بدون شناخت مسیر فعلی می‌تواند دسترسی مدیریتی را هم قطع کند، بنابراین مشاهده تنظیمات و داشتن راه بازگشت قبل از اعمال تغییر اهمیت زیادی دارد

PortFast برای Portهای Edge با طراحی درست کاربرد دارد

Port عدد منطقی داخل TCP یا UDP است که سرویس مقصد را مشخص می‌کند؛ برای تست سرویس باید IP مقصد، پروتکل و Port را با هم بدانیم Port فیزیکی Switch با Port نرم‌افزاری TCP/UDP یکی نیست Spanning Tree برای جلوگیری از Loop در شبکه‌های لایه دوم طراحی شده است؛ Switchها با تبادل اطلاعات کنترلی توپولوژی را می‌شناسند و بعضی مسیرهای افزونه را تا زمانی که لازم نباشند در حالت Forwarding قرار نمی‌دهند؛ وقتی مشکل Broadcast Storm یا قطع و وصل متناوب دیده می‌شود، وضعیت STP، نقش پورت‌ها، تغییرات توپولوژی و کابل‌های موازی باید بررسی شوند و حذف تصادفی یک مسیر بدون شناخت توپولوژی می‌تواند افزونگی شبکه را از بین ببرد برای عیب‌یابی درست، این بخش را فقط به‌عنوان یک اصطلاح حفظ نکن و توجه داشته باش که VLAN جداسازی منطقی ایجاد می‌کند اما ارتباط بین VLANها به Routing نیاز دارد؛ بنابراین اگر دو Client در یک VLAN همدیگر را می‌بینند ولی به VLAN دیگر دسترسی ندارند، باید Gateway، Route و Firewall را بررسی کرد و اگر Clientهای یک VLAN حتی در همان Segment مشکل دارند، تمرکز اولیه روی Switching و پیکربندی Port منطقی‌تر است

کابل اضافی بدون طراحی می‌تواند کل شبکه را مختل کند

وصل کردن دو مسیر لایه دوم بدون STP درست می‌تواند Loop ایجاد کند و Broadcast را تکثیر کند؛ نتیجه می‌تواند اشباع Switch، قطع شبکه و ناپایداری MAC Table باشد Spanning Tree برای جلوگیری از Loop در شبکه‌های لایه دوم طراحی شده است؛ Switchها با تبادل اطلاعات کنترلی توپولوژی را می‌شناسند و بعضی مسیرهای افزونه را تا زمانی که لازم نباشند در حالت Forwarding قرار نمی‌دهند؛ وقتی مشکل Broadcast Storm یا قطع و وصل متناوب دیده می‌شود، وضعیت STP، نقش پورت‌ها، تغییرات توپولوژی و کابل‌های موازی باید بررسی شوند و حذف تصادفی یک مسیر بدون شناخت توپولوژی می‌تواند افزونگی شبکه را از بین ببرد برای اینکه این مفهوم در محیط واقعی قابل استفاده شود، VLAN جداسازی منطقی ایجاد می‌کند اما ارتباط بین VLANها به Routing نیاز دارد؛ بنابراین اگر دو Client در یک VLAN همدیگر را می‌بینند ولی به VLAN دیگر دسترسی ندارند، باید Gateway، Route و Firewall را بررسی کرد و اگر Clientهای یک VLAN حتی در همان Segment مشکل دارند، تمرکز اولیه روی Switching و پیکربندی Port منطقی‌تر است

مثال محیط واقعی

فرض کن در Switch و VLANهای شرکت مشکلی گزارش شده و احتمال می‌دهی به STP و Loop مربوط باشد. قبل از تغییر، وضعیت فعلی را با پنل مدیریتی Switch، MAC Table و VLAN Table بررسی می‌کنی و نتیجه را با یک حالت سالم یا مستند معتبر مقایسه می‌کنی. اگر شواهد فرضیه را تأیید کردند، فقط همان بخش مرتبط را تغییر می‌دهی و بعد همان تست را دوباره اجرا می‌کنی تا مطمئن شوی مشکل واقعاً برطرف شده است

اشتباهات رایج

این اشتباه‌ها را تکرار نکن

  • افزودن Interface اشتباه به Bridge می‌تواند جداسازی شبکه را از بین ببرد
  • تغییر دادن تنظیمات مرتبط با STP و Loop قبل از اینکه مطمئن شوی مشکل واقعاً به همین بخش مربوط است
  • نتیجه‌گیری درباره STP و Loop فقط از روی یک نشانه و بدون انجام تست نهایی
تمرین عملی

حالا خودت انجام بده

  1. در یک نمونه آزمایشی مرتبط با STP و Loop، فقط وضعیت فعلی را مشاهده کن و سه نکته‌ای را که برای تشخیص حالت سالم مهم‌اند یادداشت کن
  2. با پنل مدیریتی Switch، MAC Table و VLAN Table وضعیت مرتبط با STP و Loop را بدون تغییر بررسی کن، سه داده واقعی جمع کن و توضیح بده هرکدام چه چیزی به تو می‌گویند
  3. یک خطای فرضی مرتبط با STP و Loop بنویس و مشخص کن اولین تست کم‌خطر تو چیست و چه نتیجه‌ای فرضیه‌ات را رد می‌کند

نکته‌هایی که باید با خودت ببری

  • Loop لایه دوم Broadcast Storm ایجاد می‌کند
  • STP مسیر Redundant را بدون Loop مدیریت می‌کند
  • Root Bridge مرجع توپولوژی است
  • PortFast برای Portهای Edge با طراحی درست کاربرد دارد
  • کابل اضافی بدون طراحی می‌تواند کل شبکه را مختل کند
  • تغییر روی Uplink یا Trunk می‌تواند چند بخش را قطع کند؛ قبل از Change مسیر برگشت داشته باش
خودسنجی

قبل از رفتن به درس بعد، جواب را برای خودت توضیح بده

این نکته را با یک مثال توضیح بده: Loop لایه دوم Broadcast Storm ایجاد می‌کند. بعد بگو در عمل چطور آن را بررسی می‌کنی.

Loop لایه دوم می‌تواند Frameهای Broadcast و Unknown را بارها تکثیر کند و پهنای باند و CPU Switch را اشباع کند؛ STP برای جلوگیری از مسیر فعال حلقه‌ای طراحی شده است

این نکته را با یک مثال توضیح بده: STP مسیر Redundant را بدون Loop مدیریت می‌کند. بعد بگو در عمل چطور آن را بررسی می‌کنی.

STP برای جلوگیری از Loop لایه دو مسیرهای اضافی را محاسبه و بعضی Portها را Block می‌کند؛ تغییر Topology یا Portهای Blocking را هنگام اختلال بررسی کن

این نکته را با یک مثال توضیح بده: Root Bridge مرجع توپولوژی است. بعد بگو در عمل چطور آن را بررسی می‌کنی.

Bridge در MikroTik چند Interface را در یک دامنه لایه دو قرار می‌دهد و در طراحی جدید VLAN Filtering هم روی آن انجام می‌شود؛ Portهای Bridge، PVID و VLAN Table را با هم ببین

مطالعه درس همیشه عمومی است

برای ذخیره پیشرفت، دوره را رسمی شروع کن

با ثبت‌نام، تکمیل درس‌ها و نمره آزمون روی حساب ذخیره می‌شود

ثبت‌نام و شروع رسمی