Chống vòng lặp và dự phòng đường truyền trên switch Ruijie: STP, RLDP, ERPS, gộp cổng LACP

Trong tài liệu thử nghiệm switch Reyee của Ruijie, chỉ cần một sợi cáp UTP cắm hai đầu vào hai cổng của cùng một switch là đã có vòng lặp; các liên kết dự phòng giữa nhiều switch cũng là thứ STP phải chặn bớt để không thành vòng. Tài liệu cấu hình của hãng mô tả hậu quả bằng khái niệm "bão LAN": lưu lượng quảng bá, multicast hay unicast chưa biết đích tăng quá mức làm mạng chậm và gói tin dễ quá thời gian chờ, nguyên nhân có thể là lỗi thực thi giao thức cấu trúc mạng hoặc cấu hình sai. Switch Ruijie có bốn nhóm công cụ xử lý chuyện này: STP/RSTP chặn bớt đường thừa, RLDP và Loop Guard phát hiện vòng lặp rồi khoá cổng, ERPS cho mạng vòng chuyển hướng dưới 50 ms, và gộp cổng (LACP) vừa cộng băng thông vừa giữ đường khi đứt một sợi. Dòng nào có gì phụ thuộc datasheet từng mã, nên bài bắt đầu bằng bảng tra.

Dòng switch Ruijie nào có STP, ERPS, gộp cổng?

Bảng chép các dòng "STP (IEEE 802.1d)", "RSTP (IEEE 802.1w)", "MSTP (IEEE 802.1s)", "ERPS", "Static aggregation", "LACP" và "Loop alarm" trong datasheet các mã đang có trên web; "Không ghi" là datasheet không có dòng đó. Dòng S2915-L dùng datasheet chung của cả series nên chỉ ghi theo danh sách tính năng.

Như vậy, các dòng RG-NBS3100, RG-NBS3200, RG-NBS3300, NBS5100, NBS5200 và RG-NIS3100 có đủ bộ STP, ERPS, gộp tĩnh và LACP. Với RG-ES2xx và RG-NIS2100, datasheet không có dòng STP và ghi gộp cổng, LACP là No (trừ hai mã multi-gigabit ES206MG-P, ES209MG-P có gộp tĩnh); ES2xx có Loop Guard trong hướng dẫn cấu hình, còn NIS2100 có ERPS bật bằng công tắc DIP.

STP và RSTP trên RG-NBS, RG-NIS: cách bật và thông số mặc định

Theo hướng dẫn ReyeeOS 2.248, STP là giao thức quản lý lớp 2 loại bỏ vòng lặp bằng cách chặn có chọn lọc các liên kết thừa, đồng thời giữ chúng làm đường dự phòng. Chức năng nằm ở Local Device > Advanced > STP > STP, mặc định tắt; bật lên hoặc đổi chế độ STP sẽ mở phiên làm việc mới, trong lúc cấu hình không làm mới trang. Các tham số chung và giá trị mặc định:

• Priority (ưu tiên cầu nối) 32768 — số càng nhỏ ưu tiên càng cao, được so trước tiên khi bầu cầu gốc (root bridge).
• Max Age 20 giây — quá thời gian này mà cầu không gốc chưa nhận BPDU từ cầu gốc thì coi cầu gốc hoặc đường tới nó bị lỗi.
• Recovery Time 30 giây, Hello Time 2 giây, Forward Delay 15 giây.
• STP Mode: giao diện cho chọn STP hoặc RSTP, mặc định RSTP. Datasheet các dòng NBS và NIS3100 ghi thêm MSTP: Yes.

Ở cấp cổng (Batch Edit hoặc Edit trong Port List) có vai trò cổng Root, Alternate (cổng dự phòng thay ngay khi cổng Root hỏng), Designated, Disable; ưu tiên cổng mặc định 128; kiểu liên kết Auto (song công toàn phần là point-to-point, bán song công là shared). Hai tuỳ chọn khác ở cấp cổng là Port Fast và BPDU Guard, mặc định đều tắt: hãng khuyên bật Port Fast cho cổng nối máy tính; BPDU Guard khoá cổng (trạng thái Error-disabled) khi một cổng đã bật Port Fast hoặc được nhận là cổng biên nối thiết bị đầu cuối lại nhận BPDU, vì đó là dấu hiệu có thể có người dùng trái phép cắm thêm thiết bị mạng làm đổi cấu trúc mạng. Cũng theo tài liệu, sau khi bật STP, cổng cần hơn 30 giây mới sang trạng thái chuyển tiếp nên mạng có thể gián đoạn ngắn.

RLDP: tìm vòng lặp ở phía cổng xuống và xử lý tự động

RLDP (Rapid Link Detection Protocol) là giao thức phát hiện lỗi đường Ethernet: lỗi một chiều, lỗi hai chiều và vòng lặp ở phía đường xuống. Khi thấy lỗi, RLDP tự khoá cổng liên quan hoặc báo để người quản trị tự khoá, tuỳ cách xử lý đã đặt. Datasheet dòng S2915-L cũng nêu RLDP với công dụng tương tự: phát hiện nhanh tình trạng liên kết, sợi quang một chiều và vòng lặp do cắm nhầm hub vào cổng.

Cấu hình cho một switch NBS theo tài liệu 2.248:

1. Local Device > Advanced > RLDP > RLDP Settings: bật RLDP (mặc định tắt). Hello Interval mặc định 3 giây; Errdisable Recovery mặc định tắt, khi bật thì cổng bị khoá tự về trạng thái ban đầu theo chu kỳ Errdisable Recovery Interval, mặc định 30 giây.
2. RLDP Management: chọn cổng cần dò vòng lặp và cách xử lý — Warning (chỉ báo cổng lỗi và loại lỗi), Block (báo rồi cho cổng ngừng chuyển tiếp gói nhận được) hoặc Shutdown port (báo rồi tắt cổng). Với cổng gộp chỉ chọn được Warning hoặc Shutdown.
3. RLDP Info: xem trạng thái dò, cách xử lý, cổng nối thiết bị lân cận; bấm Reset để đưa cổng đang lỗi về bình thường.

Muốn bật cho nhiều switch truy cập một lần, dùng Network > RLDP: bấm Enable, chọn switch trên sơ đồ theo chế độ khuyến nghị (tự chọn mọi switch truy cập) hoặc tự chọn, rồi Deliver Config. Phần tổng quan RLDP ghi mặc định cổng switch tự tắt khi xảy ra vòng lặp; muốn chọn cách xử lý khác cho từng cổng thì cấu hình riêng trên từng switch như các bước ở trên. Tài liệu thử nghiệm switch Reyee tiếng Việt của hãng còn mô tả cách kiểm chứng: bật RLDP, cắm một sợi cáp UTP vào hai cổng của cùng switch, một trong hai cổng sẽ bị ngắt; RLDP cũng bật được từ ứng dụng Ruijie Cloud khi switch đã ở trên cloud.

Loop Guard trên RG-ES2xx

Dòng ES2xx không có STP trong datasheet, nhưng hướng dẫn cấu hình RG-ES2 bản 1.0(1)B1P35 có mục Monitoring > Loop Guard. Bật chức năng này thì cổng gây vòng lặp tự bị tắt; gỡ vòng lặp xong cổng tự hoạt động lại. Loop Guard mặc định tắt. Danh sách phần cứng của bản hướng dẫn này gồm 10 mã đang có trên web: RG-ES205GC, RG-ES205GC-P, RG-ES206GS-P, RG-ES208GC, RG-ES209GC-P, RG-ES210GS-P, RG-ES216GC-V2, RG-ES220GS-P, RG-ES224GC-V2 và RG-ES228GS-P; hai mã multi-gigabit ES206MG-P, ES209MG-P không nằm trong danh sách đó.

ERPS: mạng vòng chuyển hướng dưới 50 ms cho NBS và NIS

Hướng dẫn ReyeeOS 2.239 cho dòng NBS và NIS giới thiệu ERPS (Ethernet Ring Protection Switching, chuẩn ITU-T G.8032) là giao thức lớp liên kết dữ liệu dành cho mạng vòng Ethernet: khi vòng nguyên vẹn, ERPS ngăn bão quảng bá do vòng lặp; khi một liên kết trong vòng đứt, nó nhanh chóng chuyển hướng và khôi phục liên lạc giữa các nút. So với STP vốn cần thời gian hội tụ tính bằng giây, ERPS hội tụ lớp 2 dưới 50 ms.

Vài khái niệm cần nắm trước khi cấu hình:

• Control VLAN (còn gọi R-APS VLAN) chỉ chở gói giao thức ERPS và chỉ gồm các cổng nối vào vòng; Data VLAN chở dữ liệu, gồm cả cổng trong vòng và ngoài vòng.
• Major ring là vòng khép kín; sub ring là đoạn không khép kín gắn vào vòng chính. Mỗi nút trong vòng có hai cổng thành viên, gọi là cổng west và east.
• RPL (Ring Protection Link): mỗi vòng có đúng một liên kết bị chặn logic khi vòng bình thường; nút giữ RPL gọi là RPL owner.

Khi một liên kết đứt, nút kề với chỗ đứt chặn liên kết đó và gửi gói SF; gói SF làm RPL owner mở cổng RPL và mọi nút cập nhật bảng MAC, ARP/ND để vào trạng thái bảo vệ. Khi liên kết được nối lại, RPL owner chờ hết bộ đếm WTR rồi mới chặn lại RPL và gửi gói NR-RB để vòng trở về trạng thái bình thường. Trang cấu hình ở Local Device > Advanced > ERPS, bấm Add và điền: ID, Control VLAN, Type (major ring hoặc sub ring), cổng West/East kèm vai trò NORMAL, RPL OWNER hoặc RPL NEIGHBOR, Sub Ring VLAN; bộ đếm WTR mặc định 5 phút, Guard 500 ms, Hold-off 0 ms (chuyển ngay khi phát hiện lỗi); MEL Level mặc định 7 và phải giống nhau trên mọi thiết bị cùng vòng; Revertive Mode mặc định bật. Tài liệu ReyeeOS 2.325 (bảng phần cứng của bản này là RG-NBS7003, RG-NBS7006) có lưu ý: đã bật STP thì cấu hình ERPS không hoạt động bình thường; bản 2.239 cho NBS, NIS không ghi câu này.

Hai dòng công nghiệp được hãng giới thiệu là dựng ERPS không cần cấu hình phức tạp. RG-NIS2100 có công tắc DIP với chế độ "ERPS mode: Enable ERPS ring network", datasheet gọi là cấu hình ERPS tức thì để chuyển dịch vụ nhanh; datasheet RG-NIS3100 nêu điểm nổi bật "ERPS Plug-and-Play, without Complicated Configuration". Với dòng RG-NBS5200, datasheet ghi ERPS "Yes: Stand-alone, No: Hot standby", tức chỉ dùng ERPS khi switch chạy độc lập.

Gộp cổng và LACP: thêm băng thông, thêm đường dự phòng

Cổng gộp (aggregate port) là một liên kết logic tạo từ nhiều liên kết vật lý. Theo tài liệu 2.248, nếu mỗi cổng chạy tối đa 1000 Mbps thì nối n sợi cáp và gộp lại sẽ được tối đa 1000 Mbps × n; lưu lượng được chia đều cho các sợi thành viên, sợi nào đứt thì lưu lượng của nó tự chuyển sang các sợi còn lại, chỉ cần còn một sợi là dịch vụ không gián đoạn. Cấu hình ở Local Device > Ports > Aggregate Ports > Aggregate Port Settings: nhập số cổng gộp, chọn cổng thành viên, bật LACP nếu muốn gộp động, bấm Save. Các giới hạn hãng nêu:

• Một cổng gộp tối đa 8 cổng thành viên; các cổng phải cùng thuộc tính, cổng đồng và cổng SFP không gộp chung.
• Trạng thái LACP không đổi được sau khi đã tạo cổng gộp; xoá cổng gộp thì các cổng thành viên trở về mặc định và bị tắt.
• Cách chia tải (Global Settings > Load Balance Algorithm) theo MAC nguồn/đích, IP nguồn/đích, cổng nguồn hoặc cổng lớp 4; cùng một luồng luôn đi một sợi.

Thông số LACP trong LACP Settings: System Priority 1–65535, mặc định 32768, số nhỏ hơn được làm "actor" điều khiển nhóm gộp (bằng nhau thì so MAC, MAC nhỏ hơn thắng); ưu tiên cổng mặc định 1; chế độ Active (chủ động gửi yêu cầu gộp, mặc định) hoặc Passive (chờ đầu kia gửi); Timeout Long 90 giây (mặc định, ổn định hơn nhưng phát hiện lỗi chậm) hoặc Short 3 giây (phát hiện nhanh nhưng tốn thêm tài nguyên). Datasheet các dòng NBS, NIS3100 ghi cả gộp tĩnh lẫn LACP; datasheet S2915-L ghi LACP (IEEE 802.3ad).

Dự phòng ở mức thiết bị trên RG-NBS5200

Ngoài dự phòng đường truyền, datasheet dòng RG-NBS5200 ghi "Number of VCS members: 2", tức xếp chồng ảo hai switch. Phần các bước hot standby (VCS) trong tài liệu ReyeeOS 2.248 lại ghi chỉ áp dụng cho dòng NBS7006 và NBS7003, nên bài không trình bày các bước này cho NBS5200.

Các lớp bảo vệ cổng như khống chế bão và DHCP Snooping có ở bài bảo mật cổng trên switch Ruijie. Cách vào giao diện eWeb để bật các chức năng trên có ở bài đăng nhập switch Ruijie Reyee lần đầu; khác biệt giữa các dòng xem Layer 2, Layer 2+ và Layer 3 và switch công nghiệp NIS2100 và NIS3100. Danh sách mã: switch Ruijie Layer 2, switch Ruijie Layer 3, switch Ruijie công nghiệp.