Spændende træprotokol (STP) Introduktion - dummies

Spanning Tree Protocol (STP) blev udviklet, inden der blev oprettet kontakter til at løse et problem, der opstod med netværk der gennemførte netværksbroer. STP tjener to formål: For det første forhindrer det problemer forårsaget af sløjfer på et netværk. For det andet, når der er planlagt overflødige sløjfer på et netværk, handler STP om afhjælpning af netværksændringer eller -fejl.

Forskellen mellem en bro og en switch er, at en switch fungerer som en multiportbro; mens en bro måske har to til fire havne, en switch ligner en hub og på et virksomhedsnetværk vil normalt have 12 til 48 porte. Når du går gennem dette kapitel, skal du være opmærksom på, at STP-teknologien anvender udtrykket broer,, når du faktisk placerer switches (multiport bridges). På det tidspunkt, hvor STP blev oprettet, eksisterede der ikke switche. Klar som mudder?

STP er en Layer 2-protokol, der videresender data frem og tilbage for at finde ud af, hvordan omskifterne er organiseret på netværket og derefter tager al den information, den samler, og bruger den til at skabe et logisk træ. En del af de oplysninger, STP modtager, definerer præcis, hvordan alle netværksafbrydere er sammenkoblet.

STP bygger disse oplysninger ved at sende netværkspakker kaldet Bridge Protocol Data Units (BPDU'er eller nogle gange BDU'er). Disse BPDU'er - eller rettere dataene i dem - styrer den måde, STP bestemmer netværkstopologien på.

Følgende figur viser et grundlæggende netværk med forenklede 4-cifrede MAC-adresser til kontakterne. Alle omskiftere på netværket sender BPDU-rammer til hele netværket, selvom et netværk, der ikke har sløjfer. Disse pakker sendes som standard ud på netværket hvert andet sekund, er meget små og påvirker ikke netværkstrafikken negativt.

Hvis du udfører en pakketagning på et netværk, skal du være opmærksom på, at disse pakker hurtigt fylder din optagelsesskærm og kan distrahere, når du gennemgår dine indsamlede data. Den første proces til afsendelse af BPDU-rammer bestemmer, hvilken switch der vil være Root Bridge og fungere som controller eller manager for STP på netværket. Root Bridge er som standard switch med den numerisk laveste MAC-adresse.

Identificerende rodporte

Den BPDU, som hver switch sender, indeholder oplysninger om kontakten og dens Bridge ID, som unikt identificerer kontakten på netværket. Bridge ID er lavet af to komponenter: En konfigurerbar Bridge Priority-værdi (som er 32, 768 som standard) og switch MAC-adressen.

Hvis ingen af ​​omskifterne på dit netværk har justeret sine Bridge Priority-værdier, vil kontakten med den laveste MAC-adresse være Root Bridge; men hvis Bridge Priority-værdierne på dit netværk er blevet ændret, vil Root Bridge være kontakten med den laveste værdi for Bridge Priority. Rootbroen vist i det foregående billede er switch 11: 11.

Når Root Bridge er identificeret, bestemmer alle andre omskiftere den hurtigste vej fra sig til Root Bridge. Nogle afbrydere har mere end en sti til Root Bridge på grund af en netværkssløjfe. I det foregående billede har switch 11: 22 to veje, en der er to humle væk fra Root Bridge og en der er et hop væk.

Hvis hastigheden på netværksteknologien er den samme for alle netværkssegmenter, er stien med det færrest antal humle udpeget som rodporten.

Afbryderen vil identificere, hvilken af ​​dens grænseflader der er Root Port. Hver netværksteknologi har en nominel hastighed. Således er omskifteren baseret på teknologien for hvert netværkssegment mellem switchen og Root Bridge, i stand til at beregne prisen for hver ledig vej.

I nedenstående tabel vises STP-omkostningerne forbundet med hver netværksteknologihastighed. Bemærk i tabellen, at datahastigheden er omvendt proportional med STP-prisen.

Netværkshastigheder og STP-omkostninger

Datahastighed	STP Omkostninger
4 Mbps	5, 000, 000
10 Mbps	2, 000, 000
16 Mbps < 1, 250.000	100 Mbps
200.000	1 Gbps
20.000	2 Gbps
10.000	10 Gbps
2, 000	I det følgende billede er alle rodportene identificeret. I tilfælde af at en switch har to stier til rodbroen, og hver sti har samme pris, så skifter den til BPDU-rammerne fra naboens toilethave på hver af stierne. Afbryderen vil udpege sin Root Port baseret på naboen med den laveste Bridge ID.

Identifikation af udpegede porte

Hver switch kender den mindste omkostningsvej, der skal tages for at komme til Root Bridge, som muligvis kræver overførsel af data til en anden switchens grænseflade. Af hensyn til dette eksempel er hovedafbryderen, der anvendes i eksemplet, referencespecifikatoren og naboen naboafbryderen. Porten på den nærmeste nærmeste switch (nabobrytter) til Root Bridge, der vender mod referenceomskifteren hedder

Designeret port. Referencetasten bruger den betegnede port som sin vej til Root Bridge. Følgende figur identificerer alle de udpegede porte, som downstream-switcherne vil bruge til at sende data til Root Bridge.

Blokerende loops

Du har stadig et fremragende problem at løse. Der er stadig sløjfer på dette netværk, der truer med at bringe det nuværende netværk ned Men ved at arbejde igennem hvordan alle rodporte og udpegede havne er tildelt, har du faktisk gennemført arbejdet for at løse loopproblemet på netværket.

I figuren umiddelbart forud for dette afsnit bruges kun to porte til at forbinde til nabostater, der hverken er Root Ports eller Designated Ports.Fordi disse porte ikke har nogen rolle, der er tildelt dem, er de en del af en loop på netværket. Hvis du gennemgår figuren, skal du kunne identificere sløjferne på netværket. For at løse loopproblemet stiller STP disse porte uden rolle i Blokerende tilstand, hvilket betyder, at disse er

Blokerende porte. Blokerende porte er porte, der ikke tillader, at trafik sendes eller modtages via porten; det er blokering af trafikken. I det væsentlige kan man sige, at blokeringsportene er blevet deaktiveret, men de er ikke deaktiveret. Da portene ikke er deaktiveret, ser kontakten i den anden ende af linket stadig linket som aktivt, men rammer der sendes over dette link (bortset fra BPDU-rammer) slettes (blokeret).

Nedenstående figur viser det færdige STP-diagram, herunder blokeringsportene.