Mijn blog over spanning tree in combinatie met Sonos luidsprekers riep by een aantal lezers vragen op over het Multiple Spanning Tree protocol, afgekort met MSTP. In het Sonos blog heb ik immers alleen de onderwerpen spanning tree (STP) en rapid spanning tree (RSTP) behandeld en het onderwerp MSTP kwam hier niet aan bod.
Mijn doel bij dit type blogs is om een topic binnen twee a4-tjes te behandelen en zo een begrijpelijk beeld te scheppen over een bepaald onderwerp. MSTP is echter niet het meest eenvoudigste onderwerp, dus in verband met de leestijd heb ik dit deze variant van spanning tree niet tegelijkertijd met STP en RSTP behandeld. Zodoende in dit blog mijn inzichten over MSTP.

 

Wat is het Multiple Spanning Tree Protocol

Het zal je waarschijnlijk allang duidelijk zijn dat het spanning tree protocol ontwikkeld is met als doel de beschikbaarheid van een netwerk zo hoog mogelijk te houden. Ethernet is immers een busstructuur en weet hierdoor geen raad met een ring (kortsluiting). Bij het geval er een lus in de topologie ontstaat, is Spanning Tree is zo ontworpen dat de ring automatisch onderbroken wordt en zodoende zal het netwerk zichzelf herstellen van deze kortsluiting. In de praktijk kan zo’n lus veroorzaakt worden door bijvoorbeeld het kortsluiten van twee poorten op een switch. Sluit je meerdere switches in een ring aan, dan ontstaat er ook een lus en in dit geval ontstaat er een broadcast storm welke te verhelpen is door toepassing van Spanning Tree. Bij STP en RSTP is deze kortsluitbeveiliging op basis van het blokkeren van de betrokken poort. Door deze blokkade verlies je altijd een of meerdere netwerkaansluitingen tussen de betrokken switches en zodoende netwerkcapaciteit. Dit is zeker in een wat groter netwerk zonde van de investering. Een betere performance is immers altijd een pre en als de topologie er toch al is, waarom deze dan niet in volle bandbreedte benutten?
En zie hier: het IEEE 802.1s MSTP (Multiple Spanning Tree Protocol). MSTP is een op basis van VLAN’s gebaseerde vorm van Spanning Tree met als bijkomend voordeel load balancing”.  Door distributie van VLAN’s over de redundante aansluitingen tussen de switches, wordt de topologie effectiever gebruikt, dan bij (R)STP en dat bewerkstelligd een aanzienlijke performancewinst. Zeker in een maasvormig netwerk is MSTP een goede oplossing voor redundantie met behoud van performance. MSTP is overigens downwards compatible met STP en RSTP.

 

Hoe implementeer je het Multiple Spanning Tree Protocol

Een juiste MSTP-implementatie gaat altijd samen met een goed onderhouden documentatie van het betreffende netwerk. Dit is dan ook de reden dat MSTP in de praktijk wat minder vaak wordt toegepast. Immers de meeste situaties hebben in de praktijk geen dedicated netwerkbeheerders, zoals we wel kennen bij bijvoorbeeld campus netwerken of netwerken van multinationals. Het aanleggen en onderhouden van een gedegen netwerkdocumentatie is een kostenpost en de gemiddelde MKB- of voor de Vlaamse lezer ook bekend als KMO-onderneming, deze geeft hier meestal niet de benodigde financiële middelen voor vrij.
Is er wel noodzaak voor een hoge redundantie bij een MKB-situatie en is documentatie niet consequent uitvoerbaar dan is NETGEAR Stacking wellicht een beter alternatief in samenwerking met LACP om de stack’s redundant te koppelen. Extra bonus bij deze aanpak is minimaal een verdubbeling van de netwerk performance. Dit alles zonder dat je na hoeft te denken over het verdelen van VLAN’s over verschillende trunk’s. In een aantal eerdere blogs hebben we dit concept al eens uit de doeken gedaan. Heb je interesse lees het zeker na, voor het geval deze blog’s je niet bekend zijn.

Voor diegene die graag een keer aan de slag willen met MSTP, hebben we in onze knowledge base een eenvoudig voorbeeld. In dit voorbeeld beschrijven we de te nemen stappen voor één switch en hierbij noemen we een ook een aantal termen. Deze termen verwijzen naar de architectuur van MSTP. Een volledige uitleg zal uiteraard meer dan twee A4-tje nodig hebben, maar voor diegene die zich verder wil verdiepen heb ik een overzichtelijke link gevonden die een uitstekend beeld geeft hoe MSTP in elkaar steekt:
In het kort geschetst komt het erop neer dat een MSTP-configuratie uit een aantal onderdelen bestaat:

  • Één of meerdere regio’s, afhankelijk van de complexiteit van het netwerk.
  • Een regio kan bestaan uit meerdere zogeheten Multiple Spanning Tree Instances (MSTI’s).
  • Een MSTI kan weer uit één of meerdere VLAN’s bestaan.

Een regio kan je beschouwen als een, unieke op zichzelf staande STP-omgeving binnen een netwerk. Bovendien kan je een netwerk mits nodig verdelen in verschillende logische regio’s. De bedoeling hiervan is om een complex netwerk te segmenteren, zodat het beter beheersbaar wordt. Voor de gedefinieerde regio(‘s) bepaal je welke paden er binnen dat gedeelte van de topologie mogelijk zijn om zo de VLAN’s over de trunks te verdelen. Heb je dit in kaart gebracht dan kan je de MSTI’s op de switches instellen tezamen met een eventuele regio en kostenpad. Valt er een trunk uit, dan verhuizen de betrokken VLAN’s naar de alternatieve trunk en blijft het dataverkeer in stand. Kort samengevat is het voordeel dat je het netwerkverkeer per VLAN, inzichtelijk kan distribueren en balanceren over het netwerk en zo ontstaat mits goed geïmplementeerd buiten een goede continuïteit ook een betere performance.

Conclusie

Als je wat dieper in de MSTP materie bent gedoken, dan zie je dat mijn opmerking over een consequent onderhouden netwerkdocumentatie op zijn plaats is. Buiten dit punt van aandacht zijn er nog twee zaken waar rekening mee gehouden dient te worden. Belangrijkste punt is snelheid waarmee Spanning Tree het netwerk zichzelf hersteld. In een kleine RSTP-omgeving is een lus in het gunstigste geval na enkele seconden een hersteld. Wel verdient configuratie op het gebied van Unicast en Broadcast verkeer uiteraard extra aandacht bij de grotere netwerken. Zoek je een training op dit gebied, kijk dan gerust in ons trainingsaanbod.

Heb je zelf een onderwerp voor een blog gerelateerd aan NETGEAR, stuur mij dan een email of schrijf in voor een van mijn volgende webinars.

Eric Lindeman
Sr. SE NETGEAR Benelux