كيفية حل مشكلة حلقات الشبكة الناجمة عن إعدادات التبديل غير الصحيحة؟

يمكن أن تحدث حلقات الشبكة عندما يتم تكوين محولات شبكة متعددة بشكل غير صحيح، مما يؤدي إلى إنشاء مسارات متكررة بين المحولات التي تسمح لإطارات Ethernet بالتكرار إلى ما لا نهاية. يمكن أن يؤدي هذا إلى ازدحام الشبكة، وفقدان الحزمة، وحتى فشل الشبكة بالكامل. يتطلب حل مشكلة حلقات الشبكة تكوينًا مناسبًا للمحولات وبروتوكولات منع الحلقات مثل بروتوكول الشجرة الممتدة (STP) أو بروتوكول الشجرة الممتدة السريع (RSTP). وإليك كيفية حل مشكلة حلقات الشبكة الناتجة عن إعدادات المحول غير الصحيحة:

1. فهم سبب حلقات الشبكة

تحدث حلقات الشبكة عندما تكون هناك مسارات نشطة متعددة بين المحولات، مما يتسبب في إعادة توجيه نفس البيانات بشكل متكرر. يحدث هذا بسبب:

--- تستمر إطارات البث (مثل طلبات ARP) في التكرار عبر الشبكة.

--- يقوم بتبديل إطارات البث الغامر إلى كافة المنافذ، مما يؤدي إلى ازدحام الشبكة.

--- إن الافتقار إلى آليات منع الحلقة (على سبيل المثال، STP) يسمح باستمرار الحلقة.

2. التعرف على أعراض حلقة الشبكة

تشمل العلامات الشائعة لحلقة الشبكة ما يلي:

--- حركة مرور عالية على الشبكة أو عواصف بث: حركة مرور زائدة على الشبكة بسبب إطارات البث المتكررة.

--- شبكة بطيئة أو غير مستجيبة: يزداد زمن استجابة الشبكة، أو تصبح الشبكة غير قابلة للاستخدام تمامًا.

--- تومض منافذ التبديل باستمرار: يشير النشاط السريع على منافذ المحول إلى إعادة توجيه الإطار بدون توقف.

قطع اتصال الأجهزة: تفقد أجهزة الشبكة مثل أجهزة الكمبيوتر أو الخوادم الاتصال بالشبكة.

3. افصل الارتباطات الزائدة مؤقتًا

--- افصل فعليًا أحد الروابط الزائدة بين المفاتيح لإيقاف الحلقة. سيؤدي هذا إلى استعادة الاتصال بالشبكة مؤقتًا وتقليل الازدحام.

--- إذا لم تكن متأكدًا من الارتباط الذي يسبب الحلقة، فافصلها واحدًا تلو الآخر وتحقق من استقرار الشبكة بعد إزالة كل رابط.

4. تمكين بروتوكول الشجرة الممتدة (STP)

--- يمنع بروتوكول الشجرة الممتدة (STP) حلقات الشبكة عن طريق الكشف ديناميكيًا عن المسارات المتكررة وحظر جميع المسارات النشطة بين المحولات باستثناء مسار واحد.

--- قم بالوصول إلى واجهة إدارة التبديل (عبر واجهة الويب أو واجهة سطر الأوامر (CLI) أو SNMP).

تمكين STP أو RSTP (إصدار أسرع من STP) على جميع المحولات:

--- إذا تم تعطيل STP، فلن يقوم المحول تلقائيًا بحظر المسارات المتكررة، مما يؤدي إلى حدوث حلقات.

--- يفضل RSTP لأنه يتقارب بشكل أسرع، مما يقلل من وقت التوقف عن العمل في حالة تغيرات الهيكل.

خطوات تمكين STP:

--- قم بتسجيل الدخول إلى واجهة إدارة المحول.

--- انتقل إلى إعدادات بروتوكول الشجرة الممتدة (STP).

--- قم بتمكين STP عالميًا أو على منافذ محددة حيث توجد روابط متكررة.

--- يمكن تمكين RSTP (IEEE 802.1w) لتحقيق تقارب أسرع.

5. قم بتكوين إعدادات STP/RSTP بشكل صحيح

اختيار الجسر الجذري: تأكد من تعيين المحول الصحيح ليكون بمثابة الجسر الجذري في شبكتك.

--- الجسر الجذري هو المحول الذي يعمل كنقطة مركزية في طوبولوجيا STP. تقوم كافة المحولات الأخرى بحساب مساراتها بناءً على الجسر الجذري.

--- للتأثير على المحول الذي يصبح الجسر الجذري، قم بتعيين أولوية جسر أقل للمفتاح الجذر المقصود.

--- استخدم أمر أولوية الشجرة الممتدة (في معظم المحولات المستندة إلى واجهة سطر الأوامر) لتعيين الأولوية.

أدوار المنفذ وحالاته: فهم الأدوار والحالات المختلفة التي يعينها STP للمنافذ:

--- المنفذ الجذري: المنفذ الذي يتمتع بأفضل مسار إلى الجسر الجذري (منفذ واحد لكل محول).

--- المنفذ المعين: المنفذ الذي يقوم بإعادة توجيه حركة المرور نحو قطاع الشبكة.

المنفذ المحظور: المنفذ الذي تم تعطيله بواسطة STP لمنع التكرارات.

--- PortFast وBPDU Guard (اختياري لمنافذ الحافة):

بورتفاست: قم بتمكين PortFast على منافذ الحافة المتصلة بأجهزة المستخدم النهائي (وليس المحولات). يؤدي هذا إلى تخطي مرحلة تعلم STP المعتادة وجعل المنفذ متصلاً بالإنترنت بشكل أسرع.

حارس BPDU: قم بتمكين BPDU Guard على منافذ الحافة للحماية من التكرارات العرضية التي تسببها الأجهزة الطرفية المتصلة بالمحولات. إذا تم اكتشاف BPDU (وحدة بيانات بروتوكول الجسر) على منفذ PortFast، فسيتم إيقاف تشغيل المنفذ لمنع حدوث تكرار.

6. تحقق من تكوين VLAN

--- إذا كانت شبكتك مجزأة بواسطة شبكات VLAN، فتأكد من تكوين خطوط اتصال VLAN وعضويات VLAN بشكل صحيح.

--- يمكن استخدام الشجرة الممتدة لكل شبكة محلية ظاهرية (PVST) لتشغيل مثيل STP منفصل لكل شبكة محلية ظاهرية، مما يضمن منع الحلقات الخاصة بشبكة VLAN.

--- يمكن أن تؤدي قنوات VLAN التي تم تكوينها بشكل خاطئ إلى مسارات نشطة متعددة بين شبكات VLAN، مما يتسبب في حدوث حلقات خاصة بـ VLAN.

7. تمكين ميزات حماية الحلقة

تأتي العديد من المفاتيح الحديثة مزودة بميزات إضافية مصممة لمنع الحلقات أو اكتشافها. فكر في تمكين هذه الميزات إذا كانت متوفرة:

--- Loop Guard: تساعد هذه الميزة على منع المنفذ من الانتقال من حالة الحظر إلى حالة إعادة التوجيه إذا لم يعد يتم استلام وحدات BPDU على المنفذ. وهذا يمنع الحلقات التي يمكن أن تحدث في حالة فشل المفتاح الرئيسي.

--- BPDU Guard: يقوم بإغلاق المنفذ إذا استقبل BPDU في مكان لا ينبغي له ذلك. يتم استخدامه عادةً على منافذ الحافة التي يجب توصيلها بأجهزة المستخدم النهائي فقط.

--- Root Guard: يمنع المحول الأولي من أن يصبح الجسر الجذري عندما لا ينبغي له ذلك. وهذا يضمن استقرار الشبكة من خلال حماية الجسر الجذري المقصود.

8. قم بمراجعة وضبط إعدادات التبديل

إعدادات تجميع المنفذ: تحقق من بروتوكول التحكم في تجميع الارتباط (LACP) أو إعدادات تجميع المنافذ اليدوية إذا كنت تستخدم تجميع المنافذ. يمكن أن يؤدي التجميع الذي تم تكوينه بشكل غير صحيح إلى حدوث حلقات إذا لم يتم التفاوض على LACP بشكل صحيح.

النسخ المتطابق للميناء أو مراقبته: قم بتمكين انعكاس المنفذ مؤقتًا لمراقبة حركة مرور الشبكة على منافذ معينة واكتشاف أنماط حركة المرور غير العادية أو عواصف البث.

9. اختبار التكوين

--- بعد تمكين STP وضبط الإعدادات، أعد توصيل الارتباطات المتكررة التي تم قطع اتصالها أثناء استكشاف الأخطاء وإصلاحها.

--- راقب الشبكة للتأكد من أن بروتوكول STP يحظر المسارات المتكررة بشكل صحيح وأنه لا توجد عواصف أو حلقات بث.

--- تحقق من حالة STP من خلال عرض معلومات الهيكل الحالية على المحولات، والتي ستظهر المنافذ الموجودة في حالات الحظر أو إعادة التوجيه أو التعلم.

10. توثيق التكوين

--- احتفظ بالوثائق التفصيلية لهيكل الشبكة وتكوينات المحول وإعدادات STP. سيساعد هذا في استكشاف الأخطاء وإصلاحها في المستقبل ومنع التغييرات العرضية التي قد تؤدي إلى إعادة تقديم الحلقات.

--- قم بمراجعة إعداد الشبكة بانتظام وضبط الإعدادات عند إضافة مفاتيح أو روابط جديدة.

ملخص خطوات حل حلقات الشبكة الناتجة عن إعدادات التبديل غير الصحيحة:

1. فهم أعراض وأسباب حلقات الشبكة، مثل المسارات المتكررة بين المحولات.

2. قم بفصل الارتباطات الزائدة مؤقتًا لاستعادة وظائف الشبكة.

3. قم بتمكين بروتوكول الشجرة الممتدة (STP) أو بروتوكول الشجرة الممتدة السريع (RSTP) على كافة المحولات لمنع التكرارات الحلقية.

4.تكوين إعدادات STP/RSTP:

--- قم بتعيين الجسر الجذري الصحيح.

--- تأكد من أدوار المنفذ المناسبة (الجذر أو المعين أو المحظور).

--- اختياريًا، قم بتمكين PortFast وBPDU Guard على المنافذ الطرفية.

5. تحقق من إعدادات VLAN لضمان منع الحلقات الخاصة بـ VLAN.

6. تمكين ميزات حماية الحلقة مثل Loop Guard وBPDU Guard.

7. قم بمراجعة وضبط الإعدادات مثل تجميع المنافذ أو انعكاس المنفذ.

8.اختبر التكوين عن طريق إعادة توصيل الارتباطات المتكررة ومراقبة حركة مرور الشبكة.

9. قم بتوثيق التكوين للرجوع إليه في المستقبل واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

باتباع هذه الخطوات، يمكنك منع تكرار حلقات الشبكة وضمان أداء مستقر وفعال للشبكة. سيؤدي تكوين STP/RSTP المناسب، إلى جانب ميزات المراقبة والحماية، إلى إبقاء شبكتك خالية من الحلقات.