Spanning Tree Protocol (STP) introducción

Spanning Tree Protocol (STP) fue desarrollado antes de los interruptores se crearon con el fin de hacer frente a un problema que ocurrió con las redes que fueron implementando puentes de red. STP tiene dos propósitos: Primero, evita los problemas causados ​​por bucles en una red. En segundo lugar, cuando se planifican circuitos redundantes en una red, STP se ocupa de la rehabilitación de cambios en la red o fallos.

La diferencia entre un puente y un interruptor es que funciona un interruptor como un multipuerto Puente mientras que un puente podría tener de dos a cuatro puertos, un interruptor se parece a un cubo y, en una red de la empresa, por lo general tienen entre 12 y 48 puertos. Al pasar por este capítulo, tenga en cuenta que la tecnología STP utiliza el término puentes, cuando en realidad se está colocando interruptores (puentes multipuerto). En el momento STP fue creado, no existían los interruptores. Claro como el barro?

STP es un protocolo de capa 2 que pasa los datos de ida y vuelta para averiguar cómo se organizan los interruptores en la red y luego toma toda la información que recopile y la utiliza para crear un árbol lógico. Parte de la información STP recibe define exactamente cómo están interconectados todos los conmutadores de red.

STP se basa esta información mediante el envío de paquetes de red llamado Puente Unidades de datos de protocolo (BPDU oa veces BDU). Estas BPDU - o más bien los datos en ellos - controlan la forma STP determina la topología de la red.

La siguiente figura muestra una red básica con simplificados de 4 dígitos direcciones MAC para los interruptores. Todos los conmutadores de la red enviarán tramas BPDU a toda la red, incluso si una red que no tiene ningún bucles. Estos paquetes, por defecto, se envían por la red cada dos segundos, son muy pequeñas, y no afectan negativamente al tráfico de la red.

Si va a realizar una captura de paquetes en una red, sin embargo, ser conscientes de que estos paquetes se llenan la pantalla de captura rápidamente y pueden ser una distracción en la revisión de los datos capturados. El proceso inicial de enviar tramas BPDU determinará qué interruptor será el Puente raíz y actuar como controlador o gerente de STP en la red. Por defecto, el puente raíz es el interruptor con la dirección MAC numéricamente más bajo.

La identificación de Puertos de raíz

El BPDU, que cada conmutador envía, contiene información sobre el interruptor y su Bridge ID que identifica de forma única el interruptor de la red. El puente de ID está formado por dos componentes: un valor configurable Prioridad Puente (que es 32 768 por defecto) y la dirección MAC del conmutador.

Si ninguno de los interruptores de la red ha tenido sus valores prioritarios Puente ajustado, entonces el interruptor con la dirección MAC más bajo será el Puente Raíz pero si los valores de prioridad de puente de la red se han modificado, el puente raíz será el interruptor con el valor más bajo de prioridad del puente. El puente raíz se muestra en la figura anterior es interruptor 11:11.

Después de que el puente raíz se identifica, todos los demás interruptores determinan el camino más rápido de ellos mismos al puente raíz. Algunos conmutadores tienen más de una ruta de acceso al puente raíz debido a un bucle de red. En la figura anterior, el interruptor de 11:22 tiene dos caminos, uno que es dos saltos de distancia del puente raíz y uno que es un salto de distancia.

Si la velocidad de la tecnología de red es el mismo para todos los segmentos de la red, la ruta con el menor número de saltos es designado como el puerto raíz.

El interruptor se identifique cuál de sus interfaces es el puerto raíz. Cada tecnología de red tiene una velocidad nominal, por lo que en base a la tecnología de cada segmento de la red entre el interruptor y el puente raíz, el interruptor es capaz de calcular el costo de cada ruta disponible.

La siguiente tabla muestra el costo STP asociado a cada velocidad de la tecnología de red. Observe en la tabla que la velocidad de datos es inversamente proporcional al costo de STP.

En la siguiente figura, se identifican todos los Puertos de raíz. En el caso de que un interruptor tiene dos caminos hacia el puente raíz y cada ruta tiene el mismo costo, entonces el interruptor se verá en el BPDU marcos de su vecino del armario en cada uno de los caminos. El interruptor se designará a su puerto raíz basado en el vecino con el ID de puente más bajo.

La identificación de los puertos designados

Cada interruptor conoce la ruta de menor costo que tomar para llegar al puente raíz, que puede requerir pasar datos a la interfaz del otro interruptor. Por el bien de este ejemplo, el interruptor principal que se utiliza en el ejemplo el interruptor de referencia y su vecino el interruptor vecino. El puerto del conmutador al lado (interruptor de vecino) más cercano al puente raíz que se enfrenta el interruptor de referencia se denomina Puerto Designado.

El interruptor de referencia se utilice el puerto designado como su camino para llegar al puente raíz. En la figura siguiente identifica todos los puertos designados que los interruptores aguas abajo utilizarán para enviar datos al puente raíz.

El bloqueo de Loops

Usted todavía tiene un problema pendiente de resolver. Todavía hay bucles en esta red que amenazan con llevar el descendente red actual sin embargo, trabajando a través de cómo se asignan todos los puertos de la raíz y los puertos designados, en realidad se haya completado el trabajo para resolver el problema de bucle en la red.

En la figura inmediatamente anterior a esta sección, sólo dos puertos se utilizan para conectarse a los conmutadores vecinos que no son ni raíz ni Puertos Puertos Designados. Debido a que estos puertos no tienen ni papel asignado a ellos, son parte de un bucle en la red. Si revisa la figura, usted debería ser capaz de identificar los bucles en la red. Para resolver el problema de bucle, STP pone estos puertos sin un papel en estado de bloqueo, lo que significa que son El bloqueo de puertos.

El bloqueo de puertos son puertos que no permiten que el tráfico que se envía o se recibe a través del puerto- que está bloqueando el tráfico. En esencia, se podría decir que los puertos de bloqueo han sido desactivado, pero no están deshabilitadas. Desde los puertos no están deshabilitados, el interruptor en el otro extremo del enlace aún ve el enlace como activo, pero tramas que se envían a través de ese enlace (excluyendo enmarca BPDU) se redujo (bloqueado).

La siguiente figura muestra el diagrama de STP completado, incluyendo los puertos de bloqueo.