STP – Objašnjenje protokola Spanning Tree

Zašto nam je potreban STP?

Evo nekoliko situacija kada je Spanning Tree Protocol važan:

• Pouzdanost (tolerancija na pogreške) mreže eksponencijalno se povećava uvođenjem redundancije.
• Prekidači preplavljuju promet iz svih portova, kada promet treba poslati na odredište koje još nije poznato.
• Broadcast i multicast promet prosljeđuje se na svaki port, osim na port na koji je promet stigao.
• Spanning-Tree Protocol koristi se za stvaranje logičke topologije bez petlji iz fizičke topologije koja ima petlje.

Kako radi STP? Primjer

Spanning trees koriste algoritam za traženje suvišnih veza u LAN i odaberite najbolje putove. Uglavnom se koristi za stavljanje svih poveznica u prosljeđivanje ili blokiranje.

Nakon ovog procesa, sve veze bez redundantne veze vjerojatno će biti u stanju prosljeđivanja. Suvišne veze koje nisu bile tako dobre kao odabrane veze blokirale bi. Spanning Tree nikada ne koristi višestruke veze do istog odredišta. Ne postoji značajka dijeljenja opterećenja sa Spanning Tree.

Vrste STP

Ovdje su različite vrste protokola Spanning Tree:

Servo	Description	skraćenica
IEEE 802. 1D.	Prevencija petlje Automatsko ponovno konfiguriranje stabla u slučaju bilo kakvih promjena Spora konvergencija (do 50 bps)	STP
IEEE 802. 1w	Rapid Spanning Tree Protocol Poboljšani STP s bržom konvergencijom Unatrag kompatibilan sa STP-om	RSTP
IEEE 802. 1Q	Virtualni LAN Definiranje 1 zajedničkog razapinjućeg stabla za sve VLAN-ove	CST
Cisco Vlasnički	Po VLAN Spanning Tree 1STP instanca po VLAN-u PVST + je poboljšana varijanta PVST-a	PVRST+ iliR-PVST+
Cisco Vlasnički	Po VLAN Rapid Spanning Tree	PVRST+ iliR-PVST+
IEEE 802.1s	Protokol višestrukog razapinjućeg stabla Višestruke instance VLAN-a mapirane su na 1 STP.	MSTP ili Ml STP

Kriteriji za razapinjuće stablo

Tri kriterija za petlju Spanning Tree koja pomažu odlučiti je li sučelje u stanju prosljeđivanja su:

• Sva sučelja na korijenskom mostu trebaju biti stavljena u stanje prosljeđivanja.
• Za druge mostove koji nisu glavni most, port koji je najbliži glavnom mostu stavlja se u stanje prosljeđivanja.
• Most s najnižom administrativnom udaljenošću od korijenskog mosta poznat je kao označeni most.

Faza STP protokola

Četiri stupnja stanja luke Spanning-Tree su:

Blokirajuće stanje

Blokirano stanje je neodređeni priključak i nikada ne sudjeluje u prosljeđivanju okvira. Njegovo vremensko ograničenje je 20 sekundi ili neograničeno. Sučelje uvijek ulazi u stanje blokiranja kada omogućite STP.

Stanje slušanja

Stanje slušanja je prvo stanje. To je sučelje u koje se ulazi nakon stanja blokiranja. Sučelje vam pomaže da odredite da sučelje koje bi trebalo sudjelovati u prosljeđivanju okvira.

Stanje slušanja obavlja sljedeće funkcije:

• Odbacuje okvire primljene na priključku
• Ne uči adrese
• Prima BPDU

Država učenja

Stanje učenja pomaže u pripremi za sudjelovanje u prosljeđivanju okvira. Sučelje nam omogućuje da uđemo u stanje učenja s ploče za slušanje.

Stanje učenja obavlja sljedeće funkcije:

• Odbacuje okvire primljene na priključku
• Prima BPDU
• Uči adrese

Država prosljeđivača

Sučelje u stanju prosljeđivanja formira okvire za prosljeđivanje. Ovo sučelje ulazi u stanje prosljeđivanja iz stanja učenja koje obavlja sljedeće funkcije:

• Prima i prosljeđuje okvire koji su primljeni na portu
• Uči adrese
• Prima BPDU

Država s invaliditetom

Ovo stanje ne sudjeluje u petlji Spanning Tree jer je port administrativno onemogućen, a njegovo vrijeme također je neograničeno.

Onemogućeno sučelje obavlja sljedeće funkcije:

• Odbacuje okvire primljene na priključku
• Ne uči adrese
• Ne prima BPDU

Važni izrazi koji se koriste u Spanning Tree Protocol

Evo nekoliko važnih izraza koji se koriste

most

Most je važna komponenta VTP-a koja povezuje dva ili više LAN segmenata.

Korjenski most (RB)

To je most koji nudi točku povezivanja svih segmenata. Svi mostovi u LAN-u imaju put do korijena. STP vam omogućuje automatski odabir korijenskog mosta. Međutim, ako administrator STP mreže želi, on ili ona mogu promijeniti RB prema mreži.

Nekorijenski most (NRB)

Podnevni korijenski most je svaki most koji nije korijenski most.

Korijenski priključak (RP)

Korijenski priključak je priključak koji vodi prema korijenskom mostu.

Određena luka (DP):

Svaki LAN segment ima 1 određeni priključak. Svaki most također prima okvire od DP-a i prosljeđuje ih kroz svoj RP prema korijenskom mostu.

ID porta:

ID porta pomaže vam da odlučite koji je glavni port. Sastoji se od konfigurabilne 1-bajtne vrijednosti prioriteta i jedinstvenog broja porta svakog mosta.

Cijena puta (PC):

Path Cost, koji je također poznat kao PC, pomaže u odlučivanju o najboljoj topologiji s obzirom na brzinu prosljeđivanja. STP koristi koncept cijene puta.

Određene luke

Određeni priključak je onemogućeni priključak i blokira ga mrežni administrator. Ovaj priključak ne može poslati paket drugom preklopniku. Također nije popunjena MAC adresa u MAC tablici.

Neodređene luke

Neodređeni priključak je priključak preklopnika koji je blokiran. Također je poznat kao blokirani port ili ponekad alternativni port. Ne može proslijediti pakete sljedećem preklopniku. Također ne naseljava Mac adresa u MAC tablici.

RSTP:

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) je mrežni protokol koji osigurava topologiju bez petlji za Ethernet mreže.

Jedinice podataka protokola mosta (BPDU)

Spanning Tree Protocol zahtijeva STP mrežni uređaj za razmjenu poruka za pomoć iz logičke topologije bez petlji. Te se poruke nazivaju BPDUS (jedinice podataka protokola mosta). Svaki mrežni uređaj šalje BPDU, što pomaže u razmjeni informacija o topologiji.

BPDUS pomaže prekidačima da učine sljedeće:

• Odaberite jedan prekidač koji će djelovati kao korijen razapinjućeg stabla
• BPDUS također pomaže izračunati najkraći put od sebe do korijenskog preklopnika, koji je označen kao jedan od preklopnika koji je najbliži preklopniku za svaki LAN segment.
• Odaberite jedan od njegovih priključaka kao korijenski priključak (ako nije prekidač)
• Pokupite port koji je dio algoritma razapinjućeg stabla koji se zove naznačeni portovi.
• Blokira neodređene priključke.

Konfiguracija BPDU

To je jedinstveni ID mosta korijenskog uređaja u topologiji mreže. Djeluje kao ID mosta odašiljačkog mosta, identifikator odašiljačkog priključka.

Obavijest o promjeni topologije (TCN) BPDU

Jedan mrežni uređaj odabran je kao glavni most. Najkraća udaljenost do korijenskog mosta treba se izračunati za svaki mrežni uređaj na temelju cijene puta.

Odabire se određeni most za svaki LAN segment. Ovo je također mrežni uređaj najbliži korijenskom mostu, pa ga treba proslijediti korijenu. Ovo je luka koja pruža najbolji put od mosta do bilo kojeg osnovnog mosta.

Razlike između STP i RSTP

STP	RSTP
U STP-u, most šalje BPDU samo kada se pregleda na njihovom RP-u (korijenski protokol) od RB-a (korijenski most).	RSTP omogućuje prekidaču da šalje BPDU u svakom pozdravnom trenutku.
STP uključuje dvije vrste portova: Root Port i Designated Port	RSTP metoda uključuje dodatni port, alternativni port i rezervne portove.

rezime

STP protokol je definiran kao protokol za upravljanje vezama dizajniran za podršku redundantnim vezama koje zaustavljaju komutacijske petlje u STP mreži.

Država	Description	Obradi BPDU-ove	Naučite MAC
Inti	Inicijalizacija porta.	NE	NE
onesposobljen	Administrativna država koja ne sudjeluje u standardnim operacijama STP-a.	NE	Ne
Blokiranje	Port ne prosljeđuje Ethernet okvire.	Da (primi i obradi samo BPDUS)	Ne
Slušanje	Izračun topologije bez petlje provodi se u ovom STP stanju. Portu je dodijeljena njegova uloga.	Da (poslani i primljeni BPDUS)	NE
Učenje	To je dodatno stanje za odgodu prosljeđivanja Ethernet okvira, što vam pomaže da izbjegnete preplavljivanje mreže.	Da	Da (tablica popularnih MAC adresa)
prosljeđivanje	Normalan rad prosljeđivanja Ethernet okvira.	Da	Da