Hvordan Spanning Tree Protocol (STP) styrer netværksændringer - dummier

Hvad sker der, når du tilslutter et nyt hub eller skifter til et spændingsnetværk (STP) kortlagt? For dette eksempel var en nav tilknyttet et nav til en port på både switch 11: 99 og switch 77: 22. En nav blev brugt, fordi den ikke har nogen netværksunderretning.

Nettoeffekten er faktisk den samme som direkte tilslutning af disse to switches med et standard netværkskabel; Jeg har lavet en loop på netværket via switches 11: 99, 11: 22, 55: 22 og 77: 22. Navet virker ved lag 1 og ved ikke noget om lag 2 eller STP, så navet behandler forbindelserne af begge porte, som netop var forbundet som aktive og heldigvis vil videregive data frem og tilbage gennem denne forbindelse.

Afbryderne skal derimod ikke behandle denne forbindelse som aktiv. Når som helst en grænseflade eller en port har sin tilstand ændret til Up, fordi du enten tilslutter en enhed eller udsteder en kommando uden afbrydelse på grænsefladen, følger en switch en streng proces, hvor porten placeres i en af ​​de fire STP-porttilstande.

STP-portstater

Status	Beskrivelse
Blokerer	Hvis der er en loop, efter at STP-topologi er lært og kendt, placeres en -port i blokerende tilstand for at forhindre, at sløjfen bliver skadeligt for netværket.
Lytning	Når en ports tilstand skifter til Op, placeres den i en Lyt tilstand, der gør det muligt at behandle og videresende BPDU data, , men det vil droppe alle andre data, som den ser.
Efter at have lyttet, hvis omskifteren beslutter at forbindelsen	ikke forårsager en sløjfe, lærer den, hvilke adresser der er på netværket , og tilføjer dem til adressedatabasen for at forhindre, at nogle af < oversvømmelsen, der ellers ville finde sted på kontakten. Videresending Hvis der ikke er sløjfer forårsaget af grænsefladen, sendes data, der går til eller
fra den grænseflade, som normalt på en switch.	Her er hvad der sker, når en havns tilstand skifter til Op:

Hver knap, hvortil navet er blevet tilsluttet (skifter 11: 99 og 77: 22), bemærker, at linktilstanden for en af deres havne er ændret til op.

Hver switch sætter den nykoblede port i Lyt tilstand, hvilket betyder at den ser og videresender BPDU-rammer, men passerer ikke anden trafik. På nuværende tidspunkt ved hver switch ikke, om dette nye link vil skabe en loop på netværket.

1. Efter en forsinkelse på 30 sekunder, hvis den nykoblede port ikke ser nogen BPDU'er, eller hvis resultatet af disse BPDU'er ikke angiver en sløjfe, går porten til Learning-tilstand i 15 sekunder og derefter overgår til viderestillingstilstand.

   I dette tilfælde vil hver switch 11: 99 have sendt BPDU'er på den port, som navet er tilsluttet, og switch 77: 22 har set BPDU-rammerne og omvendt. På grund af at se hinandens BPDU'er, vil disse omskiftere vide, at de er forbundet til hinanden og skaber en loop.

2. Med denne viden vil de starte processen med at beregne stykomkostningerne til rodbroen, som i dette er tilfældet med lige omkostningsveje til Root Bridge; Stien fra hver kontakt, gennem navet, passerer gennem to andre kontakter.

   Da der er ensartede stykomkostninger, løses slipset ved at angive den laveste prioritetsomskifter som en betegnet port og blokere på den anden port, som vist i den følgende figur. Ved tildelingen af ​​en ny Root Port, Design Port eller identifikation af en ny Root Bridge er der sket en ændring af STP strukturen på netværket.

   Enhver ændring i STP-strukturen på netværket kaldes en

   topologiændring, , og layoutet af STP-strukturen kaldes STP topologi . I det foregående billede blev der oprettet et interfaceproblem i switch 11: 55. Problemet blev introduceret ved enten at skrive shutdown-kommandoen i grænsefladen eller afbryde kablet; På den ene eller anden måde er havnens tilstand ændret til Down. Pludselig har de andre enheder, der er tilsluttet til switch 55: 11, ikke en sti til resten af ​​netværket, da de anvender den mellemkoblede forbindelse, og den anden inter-switch-forbindelse er i en blokeringstilstand. Følgende fremgangsmåde opstår:

   

Switch 55: 11 registrerer en ændring på en grænseflade eller bemærker, at BPDU-dataene ikke længere vises.

På grund af dette vil oversvømmeren oversvide ændringen i sine BPDU-rammer og sende dem ud gennem alle switchporte, herunder Blocking Port, som den vidste havde en forbindelse til resten af ​​netværket på et tidspunkt.

1. I oversigten over topologien meddeler switch 55: 11 faktisk via sin BPDU-ramme, at der er sket en topologiændring.

   Bekendtgørelsen sker ved at sende en Topology Change Notification (TCN) BPDU. Disse data går direkte til Root Bridge, som sender BPDU opdateringer til resten af ​​netværket. På grund af denne topologiændring sker der nogle få ting:

2. Switch 55: 11 tager porten på segment A (se følgende figur) og placerer den i viderestillingstilstand efter at have identificeret denne handling som den måde at rette op på den isolation, den gennemgår.

   Root Bridge modtager meddelelse om ændringen.

   1. Andre switches på netværket modtager meddelelse om ændringen.

   2. Denne aktiveringsproces sker hurtigt, efter at der er konstateret en fejl, men det kan tage flere sekunder at registrere fejlen. Forsinkelsen med at detektere en fejl er, at omskifteren ikke skulle have modtaget flere af de forventede BPDU-rammer over linket, før overgangen af ​​de relevante porte fra Blokerer til videresendelse.

   3. Selv med denne lille forsinkelse, der kan skabe et problem for nogle af dine netværksbaserede applikationer, er den korrigerende handling, der er taget af STP, meget hurtigere end din lokalisering af den pågældende grænseflade og oprettelsen af ​​forbindelserne manuelt.