Wir alle kennen den großen Vorteil der Konfiguration von Portfast: Ein mit Portfast konfigurierter Port beginnt sofort mit der Übertragung von Daten im „Forwarding“-Status und umgeht die anderen Spanning-Tree-Status. Dies ist sicherlich eine großartige Funktion, die Sie auf Ihren Downstream-Ports konfiguriert haben sollten, die mit Ihrer Endbenutzer-Workstation oder Ihren Servern verbunden sind. Es gibt noch einen weiteren guten Grund, Portfast auf Ihren Client-Edge-Ports zu konfigurieren, der nicht so bekannt ist.
Wenn ein Switchport nach oben oder unten geht, erzeugt der Switch ein TCN-Paket (Topology Change Notification) und sendet dieses TCN-Paket an die Root-Bridge. Die Root-Bridge sendet dann eine weitere BPDU mit dem gesetzten TC-Bit (Topology Change) an jeden Switch innerhalb der Spanning-Tree-Domäne. Wenn die anderen Switches dieses TC-gekennzeichnete Paket empfangen, wird die Alterungszeit jedes Eintrags in der CAM-Tabelle (auch bekannt als MAC-Adresstabelle) auf 15 Sekunden zurückgesetzt, was dazu führen kann, dass der Switch seine eigene CAM-Tabelle neu aufbauen muss, wenn die Einträge zu altern beginnen. Abhängig von der Größe Ihres Layer-2-Netzwerks kann dies eine Menge Ressourcen auf Ihren Switches verschwenden. Ganz zu schweigen davon, dass es eine Menge unnötigen Datenverkehr verursacht, da wir eine Reihe von BPDUs haben, die mit individuell gesetzten TCN-, TCA- und TC-Flags übertragen werden. Denken Sie auch daran, dass, wenn CAM-Tabelleneinträge ablaufen, dies unnötigen ARP-Verkehr für zusätzliche Informationen verursachen kann, die der Switch bereits hatte.
Sehen wir uns das mal an:
Hier ist eine Portkonfiguration ohne portfast:
Wenn wir fa1/0/5 abziehen und wieder anschließen, erhalten wir die folgende Log-Ausgabe:
In dem vorherigen Screenshot werden Sie feststellen, dass das erste, was passiert, ist, dass Spanning-Tree diese TCN BPDU sendet und die Schnittstelle als down markiert wird. Dann schließe ich das Kabel wieder an fa1/0/5 an, und Sie sehen, wie der Port die Spanning-Tree-Stufen durchläuft, vom Abhören zum Lernen und schließlich zur Weiterleitung. (Extra credit, welche Version von Spanning verwende ich?) Zu beachten ist auch die Tatsache, dass ein weiteres TCN BPDU-Paket gesendet wird, wenn der Port wieder in den Weiterleitungsstatus versetzt wird.
Lassen Sie uns nun Portfast auf diesem Switchport konfigurieren:
Lassen Sie uns nun diesen Port wieder trennen und wieder verbinden:
Im Vergleich zu unserer vorherigen Erfahrung ist hier viel weniger los, das Wichtigste hier ist, dass keine TCN übertragen werden, weder wenn der Port als „down“ markiert ist, noch wenn der Port als „up“ (oder „forwarding“) markiert ist. Das einzige STP-Ereignis, das registriert wird, ist die Tatsache, dass der Port fa1/0/5 vom blockierenden Zustand direkt in den Weiterleitungszustand übergeht und dabei den Listening-Status und den Learning-Status umgeht, so dass der Client das Netzwerk noch schneller nutzen kann.
Lehnen wir uns nun für eine Sekunde zurück und denken wir einen Moment darüber nach. Ein TCN wird gesendet, wenn der Switchport herunterfährt und erneut, wenn der Switchport in den Weiterleitungsstatus übergeht. Wenn also ein Endbenutzer beschließt, seinen PC neu zu starten, wenn er seinen Laptop abkoppelt, um zu einer Besprechung zu gehen, und wieder an seinem Schreibtisch andockt, oder wenn er beschließt, seinen Schreibtisch umzuorganisieren und seinen PC auszustecken, wird eine TCN gesendet, was die Switches veranlasst, die Alterungszeiten der Einträge in der MAC-Adresstabelle zu verringern. Das kann eine Menge unnötiger Ressourcenauslastung bedeuten.
P.S. Denken Sie daran, BPDU Guard zu aktivieren, wenn Sie Portfast aktivieren! Portfast ist ein großartiges Tool, aber da es den Listening- und Learning-Status überspringt, besteht die Möglichkeit, dass Layer-2-Switching-Schleifen entstehen, wenn Sie mehrere Switches miteinander verbinden oder Ihre Benutzer einfache Switches/Hubs an ihren Arbeitsplätzen anschließen. BPDU Guard versetzt einen Port in einen Err-Disabled-Status, wenn er eine BPDU auf diesem Port empfängt.