يوفر بروتوكول (VTP) والخاص بشركة Cisco وسيلة يمكن من خلالها لمبدلات Cisco تبادل معلومات الإعداد للـ VLANs. بحيث يعلن VTP عن جميع الـ VLANs مستخدماً رقم المعرف للـ VLAN وكذلك اسم VLAN.
تناقش هذه الورقة الميزات الرئيسية لـ VTP من حيث المفهوم ومن ثم آلية تطبيق VTP وأخيراً كيفية استكشاف أخطاء VTP وإصلاحها.
تشغيل VTP الأساسي
فكر للحظة حول ما يجب أن يحدث في شبكة صغيرة من أربعة مبدلات عندما تحتاج إلى إضافة جهازين جديدين ووضعهما في شبكة محلية افتراضية جديدة لم تكن موجودة من قبل. يوضح الشكل أدناه بعض المفاهيم الرئيسية للإعداد.
أولاً ، تذكر أنه لكي يكون المبدل قادر على إعادة تمرير الإطارات في شبكة محلية افتراضية يجب تعريف الـ VLAN على هذا المبدل. في هذه الحالة تُظهر الخطوة 1 الإعداد المستقل لـ VLAN 10 على جميع المبدلات الأربعة مبدلي طبقة التوزيع (distribution) ومبدلي طبقة الوصول (access).
توضح الخطوة 2 الخطوة الإضافية لإعداد منافذ الـ (access port) لتكون تابعة لـ VLAN 10 كما في الرسم أدناه والأمر المستخدم في ذلك هو SwitchPort Access VLAN 10.
عند استخدام VTP سيقوم المهندس بإنشاء الـ VLAN على مبدل واحد فقط ومع VTP يتم تلقائياً تحديث وتهيئة المبدلات الأخرى.
يمكن VTP من إرسال رسائل في إطار الطبقة الثانية تمكن هذه الرسائل المبدلات من تبادل معلومات إعداد الـ VLAN فعندما يقوم المبدل بتغيير إعداد الـ VLAN الخاص به يقوم الـ VTP بتمكين جميع المبدلات من مزامنة إعداد الـ VLAN الخاص بهم لتشمل نفس أرقام الـ VLANs وكذلك أسمائها. تشبه هذه العملية إلى حد ما بروتوكولات التوجيه والذي يقوم فيه كل موجه بإرسال رسائل دورية عن مسارات الشبكة. والفرق أن بروتوكولات التوجيه ترسل بشأن مسارات الشبكة بينما ترسل الـ VTP إعدادات الـ VLANs.
يوضح الشكل أدناه مثالاً لكيفية عمل الـ VTP في نفس السيناريو المستخدم في الشكل السابق بحيث يبدأ الشكل بالحاجة إلى تعريف جديد VLAN 10 وخادمين لإضافتهما إلى الـ VLAN هذه. ففي الخطوة 1 ينشئ مهندس الشبكة شبكة محلية افتراضية (VLAN) باستخدام الأمر vlan 10 على المبدل SW1. ثم بعد ذلك يقوم VTP باستخدام SW1 للإعلان عن إعدادات الـ VLAN الجديد إلى المبدلات الأخرى كما هو موضح في الخطوة 2 لاحظ أن المبدلات الثلاثة الأخرى لا تحتاج إلى التهيئة باستخدام الأمر vlan 10. وفي الخطوة 3 يتعين على مهندس الشبكة أعداد منافذ الوصول (access) باستخدام الأمر switchport access vlan 10 لأن VTP لا يقوم بإعداد المنفذ ليكون (access port) ويسنده للـ VLAN.
يعلن VTP عن أمر الـ vlan-id والخاص برقم الـ vlan والأمر الآخر vlan-name والخاص باسم الـ vlan وغير ذلك من الأوامر الخاصة بـ VTP إلا أن الـ VTP لا يعلن عن الأمر الذي يربط الـ (access port) بشبكة محلية افتراضية.
مع الـ VTP يجب أن يكون عدد الـ VLANs الموجودة يتراوح من 1 إلى 1005. بحيث يعتبر VLAN 1 الوصول الافتراضي لكل منفذ كما ينتهي هذا النطاق بأربع شبكات محلية افتراضية VLANs محجوزة وهي 1002-1005 وبالتالي يمكن لخوادم VTP بعد ذلك إعداد أي من معرّفات للـ VLAN خلال النطاق (2–1001).
لاحظ أن المبدلات التي في الوضع (VTP transparent) أو التي تم تعطيل الـ VTP فيها يمكن إعدادها لاستخدام شبكات VLAN ذات النطاق أوسع يصل حتى 4094.
مزامنة قاعدة بيانات VTP
لاستخدام VTP للإعلان والتعرف على معلومات إعداد الـ VLAN يجب أن تكون المبدلات على أحد الوضعين إما وضع خادم (server mode) أو وضع العميل (client mode). وهناك وضع ثالث وهو (transparent mode) وفيه يتجاهل المبدل إعدادات الـ VLAN ولا يقوم بالإعلان عنها.
تسمح خوادم الـ VTP لمهندس الشبكة بإنشاء الـ VLANs من خلال واجهة سطر الأوامر CLI وباستخدام الأوامر المعتادة بينما لا تسمح لعملاء الـ VTP بإنشاء الـ VLANs كما تقوم خوادم VTP بالإعلان عن معلومات الاعدادات عبر الـ (VLAN trunks) بحيث يكون التسلسل العام للخادم هكذا:
1. لكل (trunk) يرسل رسائل VTP ويستمع لرسائلها.
2. يقارن ويتحقق من معلومات الـ VTP المحلية الخاصة به ويقارنها بمعلومات الـ VTP المعلنة والمستلمة من الـ (trunk).
3. في حالة التطابق يقوم بمزامنة قواعد بيانات إعداد الـ VLANs بين المبدلين.
إذا تم الإعداد بشكل صحيح فإن جميع المبدلات الموجودة في نفس مجال الـVTP الإداري ستدمج للحصول على نفس الاعداد الدقيق لمعلومات VLAN. ومع الوقت ففي كل مرة يتم تغيير إعداد الـ VLAN على أي خادم VTP ستتعرف جميع المبدلات الأخرى في الـVTP تلقائياً على هذا التغيير.
تحتوي قاعدة بيانات الاعدادات في الـVTP على رقم مراجعة الاعداد والذي يزداد بمقدار 1 في كل مرة يغير فيها الخادم إعداد الـ VLAN. تدور فكرة عملية المزامنة الـVTP على نقطة التأكد من أن كل مبدل يستخدم قاعدة بيانات إعداد الـ VLAN التي تحتوي على أفضل رقم وهو الرقم الأعلى للمراجعة.
يبدأ الشكل أدناه بمثال يوضح كيفية عمل أرقام إصدارات قاعدة بيانات إعداد الـ VLAN ففي البداية كانت جميع المبدلات تستخدم نفس قاعدة بيانات VLAN والتي تستخدم رقم المراجعة 3. ثم بعد ذلك:
1. يحدد مهندس الشبكة شبكة VLAN جديدة باستخدام الأمر vlan 10 على المبدل SW1.
2. يقوم SW1 والذي معد كخادم VTP بتغيير رقم مراجعة VTP لقاعدة بيانات إعداد VLAN الخاصة به من 3 إلى 4.
3. يرسل SW1 رسائل VTP عبر (VLAN trunk) إلى SW2 ليخبرها برقم مراجعة VTP الجديد لقاعدة بيانات إعداد VLAN.
في هذه المرحلة يملك المبدل SW1 فقط على أفضل قاعدة بيانات إعداد VLAN لأنه يملك أعلى رقم مراجعة (4) ويوضح الشكل أدناه الخطوات التالية والمكملة للشكل السابق فعند تلقي رسائل VTP من SW1 كما هو موضح في الخطوة 3 من الشكل السابق تبدأ الخطوة 4 في الشكل أدناه فيبدأ SW2 في استخدام قاعدة بيانات LAN الجديدة والخطوة 5 تؤكد حقيقة أنه نتيجة لذلك تعرف SW2 الآن على VLAN 10 ومن ثم يرسل SW2 رسائل VTP عبر (VLAN trunk) إلى المبدل التالي SW3 في الخطوة 6.فمع عمل VTP بشكل صحيح على جميع المبدلات الأربعة ستستخدم جميع المبدلات في النهاية نفس الاعداد بالضبط ومع رقم مراجعة 4 كما هو معلن مع VTP.
يوضح الشكل أدناه أيضاً مثالًا رائعاً على أحد أوجه التشابه الرئيسية بين عملاء VTP والخوادم فكلاهما سيتعلم قاعدة بيانات VLAN الجديدة ويحدّثها من رسائل VTP المستلمة من مبدل آخر. لاحظ أن العملية والتسلسل الموضح في هذه الأشكال تعمل بنفس الطريقة سواء كانت المبدلات SW2 و SW3 و SW4 عملاء VTP أو خوادم وفي هذا السيناريو نستطيع الجزم بأن المبدل الوحيد الذي يجب أن يكون خادم VTP هو SW1 لأنه تم إعداد الأمر vlan 10 عليه ولو كان عميل لرفض هذا الأمر.
ففي الشكل تخيل أن المبدلات SW2 و SW4 كانت من عملاء VTP بينما كان المبدل SW3 خادم VTP فمع نفس السيناريو السابق سيتم نشر قاعدة بيانات تكوين VLAN الجديدة تماماً كما هو موضح في تلك الأرقام السابقة مع تعلم كل من SW2 (العميل) و SW3 (الخادم) و SW4 (العميل) و باستخدام قاعدة البيانات الجديدة مع رقم المراجعة 4.
