GNS3 ile UplinkFast Yapılandırması

Layer 2 Switch’ler üzerinde standart Spanning Tree Protokolünü yapılandırdığımızda bir link hatası sonucu STP Convergence işlemi 50 saniye zaman almaktadır. Bu downtime süresini UplinkFast (UF) ile 20 saniyeye kadar azaltabiliriz.

GNS3 ile UplinkFast Yapılandırma

Layer 2 Switch Üzerinde Spanning Tree UplinkFast Nasıl Yapılandırılır?

Bildiğiniz gibi Spanning Tree UplinkFast, BackboneFast ve PortFast Cisco’ya özgüdür. Katman 2 Switch’ler üzerinde Spanning Tree Protokolünü yapılandırmanın amacı ağda meydana gelebilecek Loop’ları (Döngüleri) engellemektir.

Spanning Tree UplinkFast özelliği bir adet Blocked Port’a sahip Switch üzerinde etkinleştirilmelidir. Bunu yapmamızın sebebi Blocked Port’un bir link hatası sonucunda hemen Forwarding Moda girmesini sağlamaktır. Dolayısıyla UplinkFast özelliği 50 saniye downtime süresini 20 saniyeye azaltacaktır.

Önceki yazılarımızda, PortFast Yapılandırmasını ve Root Bridge Yapılandırmasını incelemiştik. Bu yazımızda aynı şekilde Layer 2 Cisco Switch’ler üzerinde UplinkFast yapılandırmasını inceleyeceğiz.

GNS3 ile UplinkFast Konfigürasyonu

Öncelikle yapılandırma için GNS3’e Layer 2 Switch eklemeniz gerekmektedir. Ek bilgi verecek olursak, Cisco Packet Tracer programı UplinkFast ve BackboneFast gibi özellikleri desteklememektedir.

UplinkFast etkinleştirmek için aşağıdaki adımları sırasıyla takip ediniz.

Adım 1

Graphical Network Simulator-3 programını açınız ve UplinkFast için yeni bir proje oluşturunuz.

GNS3'te Yeni Bir Proje Oluşturma

Adım 2

GNS3 programında aşağıdaki gibi bir topoloji oluşturunuz. Ayrıca VPCS bilgisayarların TCP/IP konfigürasyonunu yapınız.

GNS3 Ağ Topolojisi

Adım 3

Topoloji üzerindeki Cisco Switch’lerin Spanning Tree Protokolü yapılandırmasını kontrol ediniz ve Root Bridge Switch‘i seçerek Port Durumlarını yazınız.

Cisco Switch SW1 show spanning-tree komut çıktısında Root Bridge olduğu görülmektedir.

show spanning-tree

Adım 4

Switch SW2 CLI komut isteminde de show spanning-tree komutunu çalıştırınız ve Port Durumlarını alttaki görüntüdeki gibi not ediniz.

show spanning-tree

Adım 5

Aynı şekilde, Cisco Switch SW3 Port Durumlarını yazınız.

Switch'in Port Durumlarını İnceleme

Adım 6

UplinkFast etkinleştirmeden önce Lenovo PC’den HP PC’ye sürekli Ping işlemini başlatınız.

Sürekli Ping Atma

Adım 7

Lenovo PC’den HP PC’ye sürekli Ping atarken SW1 ve SW2 arasındaki kabloyu çıkarınız.

Sürekli Ping Atma

Adım 8

STP Convergence işlemi görüldüğü gibi 50 saniye zaman almaktadır. Bu yüzden bir adet Blocked Port’a sahip Switch üzerinde STP UplinkFast özelliğini etkinleştirerek bu süreyi 30 saniye azaltabiliriz.

STP Convergence Süresi

Adım 9

SW2 bir adet Blocked Port’a sahip olduğu için bu Switch üzerinde UplinkFast yapılandıracağız. SW2 CLI komut istemini açınız ve Switch üzerinde UplinkFast etkinleştirmek aşağıdaki komutu uygulayınız.

SW2# conf t
SW2(config)# spanning-tree uplinkfast
SW2(config)# end
SW2#

spanning-tree uplinkfast

Adım 10

Switch üzerinde UplinkFast özelliğini etkinleştirdikten sonra, show spanning-tree summary komutu ile bu özelliğin etkin olduğunu doğrulayınız.

show spanning-tree summary

Adım 11

UplinkFast işlemi görüldüğü gibi çok basit bir işlemdir. Şimdi UplinkFast nasıl çalışır doğrulamak için tekrar Lenovo PC’den HP PC’ye sürekli Ping işlemini başlatınız.

Daha sonra SW1 ve SW2 arasındaki kabloyu tekrar çıkarınız.

Indirect Kablo Hatası Oluşturma

Adım 12

STP Convergence işlemi neredeyse 20 saniyede tamamlanmıştır. Switch üzerinde UplinkFast etkinleştirmenin faydasını aşağıdaki görüntüden daha iyi anlayabilirsiniz.

STP Convergence Süresi

Adım 13

Son olarak, SW1 ve SW2 arasındaki kabloyu tekrar taktığımızda Ping işleminin hiç kesilmeden devam ettiğini görebilirsiniz.

Ping İşleminin Devam Etmesi

UplinkFast İçin Show Komutları Çıktısı

ST Summary
ST Detail
ST Logs
UplinkFast
ST Overview

SW2#show spanning-tree summary
Switch is in pvst mode
Root bridge for: none
Extended system ID is enabled
Portfast Default is disabled
PortFast BPDU Guard Default is disabled
Portfast BPDU Filter Default is disabled
Loopguard Default is disabled
EtherChannel misconfig guard is enabled
Configured Pathcost method used is short
UF is enabled
BackboneFast is disabled

Name Blocking Listening Learning Forwarding STP Active
---------------------- -------- --------- -------- ---------- ----------
VLAN0001 1 0 0 3 4
---------------------- -------- --------- -------- ---------- ----------
1 vlan 1 0 0 3 4

Station update rate set to 150 packets/sec.

UF statistics
-----------------------
Number of transitions via UF (all VLANs) : 0
Number of proxy multicast addresses transmitted (all VLANs) : 0
SW2#

SW2#show spanning-tree detail

VLAN0001 is executing the ieee compatible Spanning Tree protocol
Bridge Identifier has priority 49152, sysid 1, address 002c.78f0.2f00
Configured hello time 2, max age 20, forward delay 15
Current root has priority 32769, address 002c.785d.8700
Root port is 1 (GigabitEthernet0/0), cost of root path is 3004
Topology change flag not set, detected flag not set
Number of topology changes 3 last change occurred 00:02:02 ago
from GigabitEthernet0/1
Times: hold 1, topology change 35, notification 2
hello 2, max age 20, forward delay 15
Timers: hello 0, topology change 0, notification 0, aging 300
UF enabled

Port 1 (GigabitEthernet0/0) of VLAN0001 is root forwarding
Port path cost 3004, Port priority 128, Port Identifier 128.1.
Designated root has priority 32769, address 002c.785d.8700
Designated bridge has priority 32769, address 002c.785d.8700
Designated port id is 128.1, designated path cost 0
Timers: message age 1, forward delay 0, hold 0
Number of transitions to forwarding state: 1
Link type is shared by default
BPDU: sent 31, received 272

Port 2 (GigabitEthernet0/1) of VLAN0001 is alternate blocking
Port path cost 3004, Port priority 128, Port Identifier 128.2.
Designated root has priority 32769, address 002c.785d.8700
Designated bridge has priority 32769, address 002c.78f0.1500
Designated port id is 128.2, designated path cost 4
Timers: message age 2, forward delay 0, hold 0
Number of transitions to forwarding state: 1
Link type is shared by default
BPDU: sent 2, received 308

Port 3 (GigabitEthernet0/2) of VLAN0001 is designated forwarding
Port path cost 3004, Port priority 128, Port Identifier 128.3.
Designated root has priority 32769, address 002c.785d.8700
Designated bridge has priority 49153, address 002c.78f0.2f00
Designated port id is 128.3, designated path cost 3004
Timers: message age 0, forward delay 0, hold 0
Number of transitions to forwarding state: 1
Link type is shared by default
BPDU: sent 301, received 0

Port 4 (GigabitEthernet0/3) of VLAN0001 is designated forwarding
Port path cost 3004, Port priority 128, Port Identifier 128.4.
Designated root has priority 32769, address 002c.785d.8700
Designated bridge has priority 49153, address 002c.78f0.2f00
Designated port id is 128.4, designated path cost 3004
Timers: message age 0, forward delay 0, hold 0
Number of transitions to forwarding state: 1
Link type is shared by default
BPDU: sent 301, received 0

SW2#

SW2#
*Sep 12 13:31:34.053: %SPANTREE_FAST-7-PORT_FWD_UPLINK: VLAN0001 GigabitEthernet0/1 moved to Forwarding (UF).
*Sep 12 13:31:52.253: %SPANTREE_FAST-7-PORT_FWD_UPLINK: VLAN0001 GigabitEthernet0/0 moved to Forwarding (UF).
SW2#

SW2#show spanning-tree uplinkfast
UF is enabled

Station update rate set to 150 packets/sec.

UF statistics
-----------------------
Number of transitions via UF (all VLANs) : 2
Number of proxy multicast addresses transmitted (all VLANs) : 0

Name Interface List
-------------------- ------------------------------------
VLAN0001 Gi0/0(fwd), Gi0/1
SW2#

SW2#show spanning-tree

VLAN0001
Spanning tree enabled protocol ieee
Root ID Priority 32769
Address 002c.785d.8700
Cost 3004
Port 1 (GigabitEthernet0/0)
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec

Bridge ID Priority 49153 (priority 49152 sys-id-ext 1)
Address 002c.78f0.2f00
Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec
Aging Time 300 sec
UF enabled

Interface Role Sts Cost Prio.Nbr Type
------------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
Gi0/0 Root FWD 3004 128.1 Shr
Gi0/1 Altn BLK 3004 128.2 Shr
Gi0/2 Desg FWD 3004 128.3 Shr
Gi0/3 Desg FWD 3004 128.4 Shr

SW2#

Uplink Fast Nasıl Etkinleştirilir? ⇒ Video

STP UplinkFast etkinleştirmek için aşağıdaki videoyu izleyebilir ve ayrıca bize destek olmak için YouTube kanalımıza abone olabilirsiniz!

YouTube'da İzle

UplinkFast ile STP Bekleme Süresini Düşürme Hakkında SSS

Standart STP’de 50 saniye beklemek zorunda mıyım? Bu süre tam olarak nereden geliyor?

Evet, klasik 802.1D standardında mecbursunuz. Bu 50 saniye aslında iki farklı zamanlayıcının toplamıdır. Bir port kesildiğinde Switch hemen harekete geçmez. Önce Max Age sayacının 20 saniye dolmasını bekler. Ardından Listening ve Learning durumları için 15’er saniyeden toplam 30 saniye daha harcar.

İşte bu yüzden uygulamalarınız yarım dakikadan fazla donar. Ses trafiği taşıyorsanız bu süre felaket demektir.

Fakat şanslısınız çünkü Cisco cihazlar bu cehennem süreyi kısaltacak akıllı araçlara sahip. Makalede gördüğünüz gibi sadece bir komutla bu eziyete son verebiliyoruz.

Cisco’nun UplinkFast mekanizmasını tam olarak hangi switch üzerinde etkinleştirmeliyim?

Komutu sadece bloklanmış porta sahip erişim katmanı switchinde çalıştırmanız yeterlidir. Root veya omurga switchlerde bu komutu girmek anlamsızdır. Zaten onların bloke durumda bir portu olmaz.

Topolojideki SW2’yi hatırlayın. Gi0/1 arayüzü turuncu renkte yanıp sönüyordu değil mi? İşte aslan orada yatıyor. SW2, bir yedeğe sahip olduğu için trafiği pasif şekilde dinler.

Hat koptuğu anda da ‘UplinkFast’ devreye girip o uyuyan portu anında ayağa kaldırır. Root switch üzerinde zaten tüm portlar aktif olduğu için geçiş yapacak bir yedek bulunmaz.

Simülasyon için neden illa GNS3 şart? Packet Tracer ile bu senaryoyu test edemez miyim?

Packet Tracer’da ne yazık ki hayal kırıklığına uğrarsınız. Cisco’nun bu eğitim aracı birçok temel komutu çalıştırsa da işin derinlerine inmedi. BackboneFast ve PortFast gibi gelişmiş STP araç setleri yazılımın içinde yok.

Komutu girmeye kalksanız bile cihaz tanımadığını söyleyip hata verecektir. Bu durumda mecburen GNS3 veya EVE-NG gibi gerçek IOS imajları çalıştıran platformlara geçiş yapmalısınız.

Makaledeki test sonuçlarına bakın. VPCS ile attığınız pinglerdeki farkı gözünüzle görüyorsunuz. Packet Tracer bu seviyede bir doğrulama imkanı sunmaz.

UplinkFast sadece kopan kabloyu geri taktığımda da işe yarar mı yoksa sadece kesinti anında mı çalışır?

Sadece kesinti anında değil, bağlantı geri geldiğinde de ustalığını konuşturur. Normal STP’de kablo geri takıldığında yine bir kararsızlık yaşanır.

Port durum değiştirirken ufak da olsa bir flap oluşabilir. Buna karşın UplinkFast açıkken sistem çok daha kararlı davranır.

Kabloyu söküp takmanıza rağmen Lenovo PC’den HP’ye giden ICMP paketleri bir an bile fire vermedi. Bu müthiş bir akıcılık göstergesidir. Ses kayıplarına tahammülü olmayan VoIP ortamları için bulunmaz bir kaftandır.

Komutu girdikten sonra yapılandırmanın çalıştığını en hızlı nasıl doğrularım?

En şık yöntem ‘show spanning-tree summary’ çıktısına göz atmaktır. Çıktıda ‘UF is enabled’ yazısını gördüğünüz an içiniz rahat olsun. Bir diğer kesin kanıt ise loglardır.

Kabloyu söktüğünüz an konsolda beliren mesaja kulak verin. ‘SPANTREE_FAST-7-PORT_FWD_UPLINK’ ibaresi portun yıldırım hızıyla iletim moduna geçtiğini haykırır. Ayrıca ‘show spanning-tree uplinkfast’ komutu size bugüne kadar kaç kez bu kurtarma operasyonunun yapıldığını sayısal olarak verir.

Makaledeki gibi ‘transitions via UF’ sayacının artması testin başarılı olduğunun matematiksel ispatıdır.

Switch’im RSTP destekliyorsa yine de bu komutu girmeme gerek var mı?

RSTP zaten bu mekanizmanın atasıdır ve çok daha etkilidir. Eğer ağınızda Rapid PVST+ çalıştırıyorsanız elinizi klavyeden çekin. UplinkFast’e ihtiyacınız kalmaz. RSTP alternatif portu mikrosaniyeler içinde devreye alır.

Zira bu teknoloji sadece eski tip 802.1D standart protokolün eksiğini kapatmak için üretilmiş bir yamadır. Cisco cihazlar eski tip bir komşu gördüğünde otomatikman geriye dönük uyumluluk moduna geçer.

Neticede bu özelliği sadece nostaljik bir ağınız varsa veya eski donanım kullanıyorsanız bilmelisiniz. Modern kurulumlarda spanning-tree mode rapid-pvst demek tüm dertlerinizi bitirecektir.

Sonuç

L2 Switch’ler üzerinde standart Spanning Tree protokolü için UplinkFast yapılandırmak çok faydalı bir işlemdir. Eğer Switch’leriniz Rapid STP özelliğini desteklemiyorsa, Standart STP yapılandırmasında performansı arttırmak için UplinkFast kesinlikle etkinleştirmelisiniz. Bizi takip ettiğiniz için teşekkürler!

GNS3 Kullanarak Cisco Switch Üzerinde UplinkFast Yapılandırma