Dell Broadcom NetXtreme Family of Adapters Benutzerhandbuch
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Broadcom Teaming Services: Broadcom NetXtreme-II®Netzwerkadapter Benutzerhandbuch
file:///C|/Users/Nalina_N_S/Documents/NetXtremeII/German/teamsvcs.htm[9/5/2014 3:49:09 PM]
In Ethernet-Netzwerken existiert u. U. nur ein aktiver Pfad zwischen zwei Bridges oder Switches. Bei mehreren aktiven Pfaden
zwischen Switches kann es zu Schleifen im Netzwerk kommen. Wenn Schleifen auftreten, erkennen einige Switches Stationen
auf beiden Seiten des Switches. Dies führt zu einer Störung im Forwarding-Algorithmus, so dass doppelte Rahmen
weitergeleitet werden. Spanning Tree-Algorithmen ermöglichen Pfadredundanz, indem sie einen Tree definieren, der alle
Switches in einem erweiterten Netzwerk umfasst, und dann bestimmte redundante Datenpfade in einen Standby-Status
(blockiert) zwingen. In regelmäßigen Abständen senden und empfangen die Switches im Netzwerk Spanning Tree-Pakete, die
sie zur Identifizierung des Pfades verwenden. Falls ein Netzwerksegment nicht mehr erreicht werden kann oder wenn sich der
Spanning Tree-Zeitaufwand ändert, konfiguriert der Spanning Tree-Algorithmus die Spanning Tree-Topologie neu und stellt
die Verbindung wieder her, indem er den Standby-Pfad aktiviert. Der Spanning Tree-Betrieb ist für Endstationen transparent,
die nicht erkennen, ob sie mit einem einzelnen LAN-Segment oder einem Switched-LAN aus mehreren Segmenten verbunden
sind.
Spanning Tree Protocol (STP) ist ein Schicht-2-Protokoll, das für Bridges und Switches ausgelegt ist. Die Spezifikation für STP
ist im Standard IEEE 802.1d definiert. Die Hauptaufgabe von STP besteht darin, sicherzustellen, dass es nicht zu einer
Schleifensituation kommt, wenn redundante Pfade im Netzwerk vorhanden sind. STP erkennt/deaktiviert Netzwerkschleifen
und bietet Backup-Verbindungen zwischen Switches oder Bridges. Es ermöglicht dem Gerät, mit anderen STP-kompatiblen
Geräten im Netzwerk zu interagieren, und stellt damit sicher, dass nur ein Pfad zwischen jeweils zwei Stationen im Netzwerk
existiert.
Nachdem eine stabile Netzwerktopologie eingerichtet wurde, empfangen alle Bridges BPDU-Nachrichten (Bridge Protocol Data
Units), die von der Root-Bridge übertragen werden. Empfängt eine Bridge nach einem vordefinierten Intervall (Max Age) keine
BPDU-Nachricht, nimmt die Bridge an, dass die Verbindung zur Root-Bridge unterbrochen wurde. Diese Bridge beginnt dann
Verhandlungen mit anderen Bridges zur Neukonfiguration des Netzwerks, um wieder eine gültige Netzwerktopologie
herzustellen. Der Vorgang zum Erstellen einer neuen Topologie kann bis zu 50 Sekunden in Anspruch nehmen. In dieser Zeit
ist die End-to-End-Kommunikation unterbrochen.
Für Ports, die mit Endstationen verbunden sind, wird die Verwendung von Spanning Tree nicht empfohlen, da eine Endstation
definitionsgemäß keine Schleife in einem Ethernet-Segment erstellt. Wenn ein Team-Adapter mit einem Port verbunden und
der Spanning Tree aktiviert ist, kann es außerdem zu unerwarteten Konnektivitätsproblemen kommen. Angenommen, bei
einem Adapter im Team ist ein Verbindungsverlust an einem der physischen Adapter aufgetreten. Würde die Verbindung des
physischen Adapters wiederhergestellt (auch als Fallback bezeichnet), würde der Intermediate-Treiber erkennen, dass die
Verbindung wieder aufgebaut wurde und beginnen, Datenverkehr durch den Port zu leiten. Der Datenverkehr würde verloren
gehen, wenn der Port vorübergehend durch das Spanning Tree Protocol blockiert würde.
Topology Change Notice (TCN)
Eine Bridge/ein Switch erstellt eine Forwarding-Tabelle mit MAC-Adressen und Portnummern, indem er/sie die Quell-MAC-
Adresse lernt, die an einem bestimmten Port empfangen wurde. Die Tabelle wird verwendet, um Rahmen an einen bestimmten
Port weiterzuleiten, anstatt den Rahmen an alle Ports zu senden. Die maximale Verfallszeit der Einträge beträgt normalerweise
5 Minuten. Erst wenn ein Host 5 Minuten lang nicht gesendet hat, wird der Eintrag aus der Tabelle entfernt. In manchen
Situationen ist es von Vorteil, die Verfallszeit zu reduzieren. Ein Beispiel: Eine Verbindung wechselt aus dem
Weiterleitungszustand in den blockierten Zustand, und eine andere Verbindung wechselt aus dem blockierten Zustand in den
Weiterleitungszustand. Dieser Wechsel könnte bis zu 50 Sekunden dauern. Am Ende der STP-Neuberechnung stünde ein
neuer Pfad für die Kommunikation zwischen Endstationen zur Verfügung. Da jedoch die Forwarding-Tabelle noch immer
Einträge auf Basis der alten Topologie enthalten würde, könnte die Kommunikation möglicherweise erst nach 5 Minuten
wiederhergestellt werden, wenn die betroffenen Port-Einträge aus der Tabelle entfernt sind. Der Datenverkehr würde dann an
alle Ports gesendet und neu gelernt werden. In diesem Fall wäre eine Reduzierung der Verfallszeit von Vorteil. Dies ist der
Zweck einer speziellen BPDU namens TCN (Topology Change Notice). Eine TCN wird von der betroffenen Bridge/vom Switch
an die Root-Bridge/den Root-Switch gesendet. Sobald eine Bridge/ein Switch eine Änderung der Topologie erkennt (wenn eine
Verbindung verloren geht oder ein Port in den weiterleitenden Zustand wechselt), wird über den Root-Port eine TCN an die
Root-Bridge gesendet. Die Root-Bridge kündigt dann dem gesamten Netzwerk eine BPDU mit einer TCN an. Dadurch reduziert
jede Bridge die Verfallszeit der MAC-Tabelle für einen bestimmten Zeitraum auf 15 Sekunden reduziert. Dadurch kann der
Switch die MAC-Adressen neu lernen, sobald STP erneut konvergiert.
TCN BPDUs werden gesendet, wenn ein Port aus dem weiterleitenden Zustand in den blockierten Zustand wechselt oder
umgekehrt. Eine TCN BPDU initiiert keine STP-Neuberechnung. Sie beeinflusst lediglich die Verfallszeit der Einträge der
Forwarding-Tabelle im Switch. Sie führt keine Änderung der Topologie herbei und erstellt keine Schleifen. Endknoten wie
Server oder Clients lösen eine Topologieänderung aus, wenn sie aus- und wieder eingeschaltet werden.
Port Fast/Edge Port