Lach & Sach Geschichten – Spanning Tree (Teil I)

Der Faktor Zeit ist für immer mehr Menschen ein Thema, und kann auch für manche Netzwerk-Dienste Probleme verursachen. Heute mal zwei Senarien aus meinem Leben:

Szenario 1

Ihr kennt das bestimmt: Wenn ich beispielsweise mein Notebook morgens einschalte, wird die Netzwerkkarte sofort mit Strom versorgt, und der Switchport im Verteilerraum geht umgehend in den STP-Zustand „Blocked“ (ca. 10 Sekunden) über um einen Loop zu vermeiden. Schließlich weiß unsere Switch noch nicht womit er es zu tun hat. Bin ich Freund oder Feind.

Aber noch bevor mein Betriebssystem (OS) lädt merkt auch unser Freund der Switch…

Ah! Kumpel Endgerät

und wechselt in den STP-Zustand „Listing“ (ca. 15 Sekunden)

Während nun der Startbildschirm vom OS auftaucht hat unser Switch mittleweile die Vorschule besucht und mit dem STP-Status „Learning“ (ca. 15 Sekunden) begonnen.

Und während das OS alle relevanden Netzwerkkartentreiber lädt und eine Adresse von DHCP erhalten will, befindet sich der Switch-Port bereits im Forwarding-Status, was meistens gut funktioniert.

GGT = Ganz Großes Tennis.

Doch – Wenn Ich im laufe des Tages das Netzwerkkabel vom Notebook abziehe, um einen Kollegen im anderen Büro zu besuchen, und mich dort wieder an einem freien Port anschließe, dauert es eine gefühlte Ewigkeit bis ich wieder Netzwerk habe.

Aber warum eigentlich?

Kurz: Die mit dem Switch-Port verbundene Netzwerkkarte änderte den Verbindungsstatus des Ports auf UP und beginnt diesen Prozess erneut.

Das OS des Notebooks versuchte sofort, eine DHCP-Adresse zu erhalten, aber der Port befindet sich noch nicht in einem STP-Forwarding-Status sondern noch im STP-Blocked Status.

Laien schimpfen dann meist auf den Hersteller und erfindet Behelfserklärungen, dass das OS neuerdings einen Bug diesbezüglich hat, etc. Schön ist es auch wie hilflos Sie dabei rumdoktern und sämtlich ipconfig Parameter aus den letzten Winkel ihres Gedächtnis abrufen.

In Wahrheit ist dies ein häufiges Problem bei der Verwendung von STP in einem Netzwerk, denn in ein paar Sekunden wird das OS erneut versuchen, wieder eine IP-Adresse zu erhalten, und diesmal erfolgreich, auch ohne zutun von uns.

Szenario 2

Eine andere Situation habe ich bei unseren Auszubildenen beobachtet. Nach jeder Schulung die ich gebe werden die Schulungs-Notebooks von unseren Windows Deployment Services (WDS) mit einen neuen Basis-Image betankt. Unser Azubi hat die glorreiche Aufgabe die Notebooks hierfür vorzubereiten.

Seine Aufgabe bestehe im Wesentliche darin,

  1. die Notebooks mit dem Deployment Netzwerk zu verbinden
  2. und anschließenden einzuschalten

Die Netzwerkkarten werden sofort aktiviert, und in weniger als fünf Sekunden wird bereits der POST des Computers beendet (Immer schnellere Hardware und UEFI machts möglich). Aber die Netzwerkkarte versucht immer noch akribisch, eine IP-Adresse von DHCP zu erhalten, so dass sie automatisch ein Boot-Image direkt vom PXE-Server laden kann, was nun leider fehlschlägt.

Das Notebook versucht nun innerhalb von ca. 10-15 Sekunden mehrmals, eine IP-Adresse von einem DHCP-Server zu erhalten, danach gibt es frustiert auf und wechselt auf ein anderes Boot-Medium, in unseren Fall die Festplatte und startet das bereits installierte Image vom bereits durchgeführten Workshop.

Der unglückliche Teil dieses Prozesses ist, dass unser Azubi nicht die Ursache behebt, sondern nun einen weitern GTI Prozessschritt entwickelt hat, der da lautet:

  • Warm-Reboot (STRG-ALT-ENTF)

Das Glück der Unwissenden hier ist offenbar reiner Zufall. Denn bemerkenswerterweise wird bei diesen Notebooks beim Warm-Reboot, die Netzwerkkarte (NIC) nicht ausgeschaltet. Nachdem der Startprozess nun wieder durchlaufen ist, ist unser Switch-Port mittlerweile im Status „Forward“ angekommen…Yeah!

Nun ist auch unser Azubi in der Lage, ein neues Betriebssystem-Image zu installieren, da das Notebook nun eine IP-Adresse vom DHCP erhält und eine Verbindung zum PXE-Server herstellen kann.

Das Problem bei diesem Szenario ist, dass das Notebook ca. 50 Sekunden warten muss, bevor er den Datenverkehr auf dem Port weiterleitet, und dass der PXE-Netzwerkstart bis dato bereits abgelaufen ist.

Shit Happens

Lösung

http://nerd.pantleon.net/2018/05/02/best-practice-spanning-tree-stp-portfast/

 

 

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