STP – Yayılan Ağaç Protokolünün Açıklaması

Neden STP'ye ihtiyacımız var?

Yayılan Ağaç Protokolünün önemli olduğu bazı durumlar şunlardır:

• Ağın güvenilirliği (hata toleransı), artıklığın getirilmesiyle katlanarak artar.
• Trafiğin henüz bilinmeyen bir hedefe gönderilmesi gerektiğinde trafiği tüm bağlantı noktalarından dışarı taşır.
• Broadcast ve multicast trafiği, trafiğin geldiği port dışındaki her porta iletilir.
• Spanning-Tree Protokolü, döngüleri olan fiziksel bir topolojiden döngüsüz bir mantıksal topoloji oluşturmak için kullanılır.

STP nasıl çalışır? Örnek

Yayılan ağaçlar, ağdaki gereksiz bağlantıları aramak için bir algoritma kullanır. LAN ve en iyi yolları seçin. Esas olarak tüm bağlantıları yönlendirme veya engellemeye koymak için kullanılır.

Bu işlem sonrasında yedekli bağlantı bulunmayan tüm bağlantıların yönlendirme durumunda olması muhtemeldir. Seçilen bağlantılar kadar iyi olmayan gereksiz bağlantılar engelliyor olabilir. Spanning Tree hiçbir zaman aynı hedefe birden fazla bağlantı kullanmaz. Spanning Tree'de yük paylaşımı özelliği bulunmamaktadır.

STP Türleri

Burada, Yayılan Ağaç Protokollerinin farklı türleri verilmiştir:

Standart	Açıklama	Kısaltma
IEEE 802D.	Döngü Önleme Herhangi bir değişiklik durumunda ağacın otomatik olarak yeniden yapılandırılması Yavaş yakınsama (50 bps'ye kadar)	STP
IEEE 802w	Hızlı Genişleyen Ağaç Protokolü Daha hızlı yakınsama ile geliştirilmiş STP STP ile geriye dönük uyumlu	RSTP
IEEE 802Q	Sanal LAN Tüm VLAN'lar için 1 ortak kapsayan ağaç tanımlama	CST
Cisco Özel	VLAN Yayılan Ağaç Başına VLAN başına 1STP örneği PVST +, PVST'nin geliştirilmiş bir çeşididir	PVRST+ veyaR-PVST+
Cisco Özel	VLAN Başına Hızlı Yayılan Ağaç	PVRST+ veyaR-PVST+
IEEE 802.1'ler	Çoklu Yayılan Ağaç protokolü 1 STP'ye eşlenen birden fazla VLAN örneği.	MSTP veya MI STP

Yayılan Ağaç Kriterleri

Yayılan Ağaç döngüsünün üç kriteri, arayüzün iletme durumunda olduğuna karar vermeye yardımcı olur:

• Temel köprüdeki tüm arayüzlerin iletme durumuna getirilmesi gerekir.
• Temel köprü olmayan diğer köprüler için temel köprüye en yakın olan bağlantı noktası iletme durumuna alınır.
• Temel köprüye en düşük yönetici mesafesine sahip olan köprü, belirlenmiş köprü olarak bilinir.

STP Protokolü Aşaması

Spanning-Tree Liman durumlarının dört aşaması şunlardır:

Engelleme Durumu

Blok durumu, atanmamış bir bağlantı noktasıdır ve hiçbir zaman çerçeve iletmeye katılmaz. Zaman sınırı 20 saniyedir veya sınırsızdır. STP'yi etkinleştirdiğinizde bir arayüz her zaman engelleme durumuna girer.

Dinleme Durumu

Dinleme durumu ilk durumdur. Engelleme durumundan sonra girilen bir arayüzdür. Arayüz belirlemenize yardımcı olur çerçeve iletmeye katılması gereken arayüz.

Dinleme durumu aşağıdaki işlevleri gerçekleştirir:

• Bağlantı noktasında alınan çerçeveleri atar
• Adresleri öğrenmiyor
• BPDU'ları alır

Öğrenme Durumu

Öğrenme durumu, çerçeve iletmeye katılmaya hazırlanmaya yardımcı olur. Arayüz, dinleme listesinden öğrenme durumuna girmemizi sağlar.

Öğrenme durumu aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

• Bağlantı noktasında alınan çerçeveleri atar
• BPDU'ları alır
• Adresleri öğrenir

İletim Durumu

Yönlendirme durumundaki bir arayüz, yönlendirme çerçevelerini oluşturur. Bu arayüz, aşağıdaki işlevleri gerçekleştiren öğrenme durumundan yönlendirme durumuna girer:

• Bağlantı noktasında alınan çerçeveleri alır ve iletir
• Adresleri öğrenir
• BPDU'ları alır

Engelli Durumu

Bağlantı noktası yönetimsel olarak devre dışı olduğundan ve zamanlaması da sınırsız olduğundan bu durum Yayılan Ağaç döngüsüne katılmaz.

Devre dışı bırakılan bir arayüz aşağıdaki işlevleri gerçekleştirir:

• Bağlantı noktasında alınan çerçeveleri atar
• Adresleri öğrenmiyor
• BPDU'ları almıyor

Yayılan Ağaç Protokolünde kullanılan önemli terimler

İşte kullanılan bazı önemli terimler

Briç

Köprü, iki veya daha fazla LAN bölümünü birbirine bağlayan VTP'nin önemli bir bileşenidir.

Kök Köprü (RB)

Tüm kesimler için ara bağlantı noktası sunan köprüdür. LAN'daki tüm köprülerin köke giden bir yolu vardır. STP temel köprüyü otomatik olarak seçmenizi sağlar. Ancak STP ağ yöneticisi isterse RB’yi ağa göre değiştirebilir.

Kök Dışı Köprü (NRB)

Öğlen Kök Köprüsü, temel köprü olmayan herhangi bir köprüdür.

Kök Bağlantı Noktası (RP)

Kök bağlantı noktası, Kök Köprüye giden bir bağlantı noktasıdır.

Belirlenmiş Bağlantı Noktası (DP):

Her LAN segmentinde 1 Atanmış Bağlantı Noktası bulunur. Her köprü aynı zamanda çerçeveleri DP'den alır ve bunları RP'si aracılığıyla Kök Köprü'ye iletir.

Bağlantı noktası kimliği:

Bağlantı noktası kimliği, kök bağlantı noktasına karar vermenize yardımcı olur. Yapılandırılabilir 1 baytlık öncelik değeri ve her köprünün benzersiz port numarasından oluşur.

Yol Maliyeti (PC):

PC olarak da bilinen Yol Maliyeti, iletim hızı açısından en iyi topolojinin belirlenmesine yardımcı olur. STP, Yol Maliyeti kavramını kullanır.

Belirlenmiş Bağlantı Noktaları

Belirlenmiş bir bağlantı noktası, devre dışı bırakılmış bir bağlantı noktasıdır ve bir ağ yöneticisi tarafından engellenir. Bu port başka bir anahtara paket gönderemez. Ayrıca MAC tablosunda doldurulmuş bir MAC adresi değildir.

Belirlenmemiş Bağlantı Noktaları

Atanmış olmayan bağlantı noktası, engellenen bir anahtar bağlantı noktasıdır. Ayrıca engellenen bağlantı noktası veya bazen alternatif bağlantı noktası olarak da bilinir. Paketleri bir sonraki anahtara iletemez. Ayrıca, Mac adresi MAC tablosunda.

RSTP:

Hızlı Yayılan Ağaç Protokolü (RSTP), Ethernet ağları için döngüsüz bir topoloji sağlayan bir ağ protokolüdür.

Köprü Protokolü Veri Birimleri (BPDU)

Yayılan Ağaç Protokolü, döngüsüz bir mantık topolojisinden yardım almak amacıyla mesaj alışverişi yapmak için bir STP ağ cihazı gerektirir. Bu mesajlara BPDUS (Köprü Protokolü Veri Birimleri) denir. Her ağ cihazı, topoloji bilgilerinin alışverişine yardımcı olan BPDU'lar gönderir.

BPDUS anahtarların aşağıdakileri yapmasına yardımcı olur:

• Yayılan ağacın kökü görevi görecek tek bir anahtar seçin
• BPDUS ayrıca her LAN segmenti için kök anahtara en yakın olan anahtarlardan biri olarak belirlenen kök anahtara giden en kısa yolun hesaplanmasına da yardımcı olur.
• Bağlantı noktalarından birini kök bağlantı noktası olarak seçin (anahtarsızsa)
• Belirlenen bağlantı noktaları adı verilen yayılan ağaç algoritmasının parçası olan bağlantı noktasını alın.
• Belirtilmeyen bağlantı noktalarını engeller.

Yapılandırma BPDU

Ağ topolojisindeki kök cihazın benzersiz köprü kimliğidir. Verici köprünün köprü kimliği, verici bağlantı noktasının tanımlayıcısı olarak görev yapar.

Topoloji Değişikliği Bildirimi (TCN) BPDU

Temel köprü olarak bir ağ cihazı seçilir. Temel köprüye olan en kısa mesafe, yol maliyetine göre her ağ cihazı için hesaplanmalıdır.

Her LAN kesimi için belirlenmiş bir köprü seçilir. Bu aynı zamanda temel köprüye en yakın ağ cihazıdır, dolayısıyla köke iletilmesi gerekir. Bu, köprüden herhangi bir temel köprüye en iyi yolu sağlayan bağlantı noktasıdır.

STP ve RSTP arasındaki farklar

STP	RSTP
STP'de köprü yalnızca RB'den (temel köprü) RP'leri (kök protokol) incelendiğinde bir BPDU gönderir.	RSTP, anahtarın her merhaba zamanında BPDU göndermesini sağlar.
STP iki bağlantı noktası türü içerir: Kök Bağlantı Noktası ve Belirlenmiş Bağlantı Noktası	RSTP yöntemi ek bağlantı noktası, Alternatif Bağlantı Noktası ve Yedek Bağlantı Noktalarını içerir.

ÖZET

STP Protokolü, STP ağındaki döngüleri değiştirmeyi durduran yedek bağlantıları desteklemek üzere tasarlanmış bir bağlantı yönetimi protokolü olarak tanımlanır.

Eyalet	Açıklama	BPDU'ları işleyin	MAC'i öğrenin
İnti	Bir bağlantı noktasının başlatılması.	YOK HAYIR	YOK HAYIR
Yayından kaldırıldı	STP standart işlemlerine katılmayan idari durum.	YOK HAYIR	Yok hayır
bloke etme	Bağlantı noktası Ethernet çerçevelerini iletmiyor.	Evet (yalnızca BPDUS'u alın ve işleyin)	Yok hayır
Dinleme	Döngüsüz topolojinin hesaplanması bu STP durumunda gerçekleştirilir. Bağlantı noktasına rolü atanır.	Evet (BPDUS gönder ve alındı)	YOK HAYIR
Learning	Ağın taşmasını önlemenize yardımcı olan Ethernet çerçevelerinin iletilmesini geciktiren ek bir durumdur.	Evet	Evet (popüler MAC adres tablosu)
Forwarding	Ethernet çerçevelerinin iletilmesinin normal çalışması.	Evet	Evet