STP - Протокол на обхващащо дърво е обяснен

Какво е STP?

pls е протокол за управление на връзки, предназначен да поддържа излишни връзки, който спира превключването на контури в STP мрежата. Това е протокол от слой 2, който работи на мостове и превключватели, който трябва да бъде активиран на интерфейсите на превключвателя. IEEE стандартизирани STP протоколи като IEE 802.1D. Пълната форма на STP е протокол за обхващащо дърво.

В този урок за работа в мрежа ще научите:

Защо се нуждаем от STP?

Ето някои ситуации, когато протоколът на Spanning Tree е важен:

  • Надеждността (отказоустойчивостта) на мрежата се увеличава експоненциално чрез въвеждането на резервиране.
  • Превключва потока от потоци от всички пристанища, когато трафикът трябва да бъде изпратен до дестинация, която все още не е известна.
  • Излъчваният и многоадресният трафик се препраща към всяко пристанище, освен пристанището, на което е пристигнал трафикът.
  • Протоколът на Spanning-Tree се използва за създаване на логическа топология без цикли от физическа топология, която има цикли.

Как работи STP? Пример

Обхващащите дървета използват алгоритъм за търсене на излишните връзки в LAN и избор на най -добрите пътища. Използва се главно за прехвърляне или блокиране на всички връзки.

След този процес всички връзки без излишна връзка вероятно ще бъдат в състояние на препращане. Излишните връзки, които не бяха толкова добри, колкото избраните връзки, ще бъдат блокирани. Spanning Tree никога не използва множество връзки към една и съща дестинация. Няма функция за споделяне на натоварване с Spanning Tree.

Видове STP:

Тук има различни видове протоколи за обхващащо дърво:

Стандартен Описание Съкращение
IEEE 802. 1D.Предотвратяване на цикъл
Автоматично преконфигуриране на дървото в случай на промени
Бавна конвергенция (до 50 bps)
pls
IEEE 802. 1w Протокол за бързо обхващащо дърво
  • Подобрен STP с по -бърза конвергенция
  • Обратно съвместим със STP
RSTP
IEEE 802. 1Q Виртуална LAN
Определяне на 1 общо обхващащо дърво за всички VLAN
CST
Патентован от Cisco За VLAN Spanning Tree
  • 1STP екземпляр за VLAN
  • PVST + е подобрен вариант на PVST
PVRST + илиR-PVST +
Патентован от CiscoЗа VLAN Rapid Spanning TreePVRST + илиR-PVST +
IEEE 802.1sПротокол за множество дървета
Множество екземпляри на VLAN, картографирани в 1 STP.
MSTP или ML STP

Критерии за обхващащо дърво:

Трите критерия за цикъла на Spanning Tree помагат да се реши дали интерфейсът е в състояние на препращане са:

  • Всички интерфейси на главните мостове трябва да бъдат поставени в състояние на препращане.
  • За други мостове, които не са корен мост, пристанището, което е най -близо до кореновия мост, се поставя в състояние на препращане.
  • Мостът с най -ниското администраторско разстояние до кореновия мост е известен като определения мост.

Етап на STP протокол

Четири етапа на състоянието на пристанището на обхващащо дърво са:

Етапи на STP



как да извлечете файлове, изтрити от кошчето

Блокираща държава

Състоянието на блока е неопределен порт и никога не участва в препращането на рамки. Неговият срок е 20 секунди или неограничен. Интерфейсът винаги влиза в блокиращо състояние, когато активирате STP.

Слушаща държава

Състоянието на слушане е първото състояние. Това е интерфейс, който се въвежда след състоянието на блокиране. Интерфейсът ви помага да определите че интерфейсът, който трябва да участва в препращането на рамки.

Състоянието на слушане изпълнява следните функции:

  • Изхвърля кадрите, получени на порта
  • Не научава адреси
  • Получава BPDU

Учащо се състояние

Състоянието на учене помага да се подготвите за участие в рамково препращане. Интерфейсът ни позволява да влезем в състоянието на обучение от плочата за слушане.

Състоянието на обучение изпълнява следните функции:

  • Изхвърля кадрите, получени на порта
  • Получава BPDU
  • Научава адреси

Спедиторска държава:

Интерфейс в състояние на препращане формира препращащите кадри. Този интерфейс влиза в състояние на препращане от състоянието на обучение, което изпълнява следните функции:

  • Получава и препраща кадри, които са получени на порта
  • Научава адреси
  • Получава BPDU

Инвалидно състояние

Това състояние не участва в цикъла на Spanning Tree, защото портът е административно деактивиран, а времето му също е неограничено.

Деактивиран интерфейс изпълнява следните функции:

  • Изхвърля кадрите, получени на порта
  • Не научава адреси
  • Не получава BPDU

Важни термини, използвани в протокола на Spanning Tree

Ето някои важни използвани термини

Мост:

Мостът е важен компонент на VTP, който свързва два или повече LAN сегмента.

Корен мост (RB):

Това е мостът, който предлага точка за свързване за всички сегменти. Всички мостове в LAN имат път към корена. STP ви позволява автоматично да изберете коренния мост. Въпреки това, ако администраторът на STP мрежа иска, той или тя може да промени RB според мрежата.

Некоренен мост (NRB):

Обеден мост е всеки мост, който не е корен мост.

Корен порт (RP):

Коренният порт е порт, който води към коренния мост.

Определен порт (DP):

Всеки LAN сегмент има 1 определен порт. Всеки мост също получава кадрите от DP и ги препраща през своето RP към коренния мост.

Идентификатор на порта:

Идентификаторът на порта ви помага да решите коренния порт. Състои се от конфигурируема 1-байтова приоритетна стойност и уникален номер на порт на всеки мост.

Цена на пътя (компютър):

Path Cost, който също е известен като PC, помага да се реши най -добрата топология по отношение на скоростта на препращане. STP използва концепцията за цена на пътя.

Определени пристанища

Определен порт е деактивиран порт и е блокиран от мрежов администратор. Този порт не може да изпрати пакет към друг комутатор. Също така не е попълнен MAC адрес в MAC таблицата.

Неопределени пристанища

Неопределен порт е комутиращ порт, който е блокиран. Известен е също като блокиран порт или понякога като алтернативен порт. Той не може да препраща пакети към следващия превключвател. Той също така не попълва MAC адреса в MAC таблицата.

RSTP:

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) е мрежов протокол, който осигурява топология без контур за Ethernet мрежи.

Единици за данни на протокол за мост (BPDU)

Протоколът на Spanning Tree изисква STP мрежово устройство за обмен на съобщения в помощ от логическа топология без цикъл. Тези съобщения се наричат ​​BPDUS (Bridge Protocol Data Units). Всяко мрежово устройство изпраща BPDU, което помага за обмена на топологична информация.

BPDUS помага на превключвателите да направят следното:

  • Изберете един ключ, който ще действа като корен на обхващащото дърво
  • BPDUS също помага за изчисляване на най -краткия път от себе си до коренния превключвател, който е определен за един от превключвателите като най -близък до един до корена за всеки LAN сегмент.
  • Изберете един от неговите портове като основен порт (ако е ключ без превключване)
  • Вземете порта, който е част от алгоритъма на обхващащото дърво, наречен обозначени портове.
  • Блокира неопределените портове.

Конфигурация BPDU

Това е уникален идентификатор на мост на коренното устройство в топологията на мрежата. Той действа като идентификатор на мост на предаващия мост, идентификатор на предавателния порт.

Известие за промяна на топологията (TCN) BPDU

Едно мрежово устройство е избрано като основен мост. Най -краткото разстояние до основния мост трябва да се изчисли за всяко мрежово устройство въз основа на цената на пътя.

Избран е определен мост за всеки LAN сегмент. Това е и най -близкото до кореновия мост мрежово устройство, така че трябва да се препрати към корена. Това е пристанището, което осигурява най -добрия път от моста до всеки корен мост.

Разлики между STP и RSTP

pls RSTP
В STP мостът изпраща BPDU само когато се преглежда на техния RP (root протокол) от RB (коренния мост).RSTP позволява на превключвателя да изпраща BPDU във всяко време на здравей.
STP включва два типа портове: коренен порт и определен портМетодът RSTP включва допълнителен порт, алтернативен порт и резервни портове.

Резюме:

STP протоколът е дефиниран като протокол за управление на връзки, предназначен да поддържа излишни връзки, който спира превключването на цикли в STP мрежата.

Щат Описание Обработвайте BPDU Научете MAC
ВиеИнициализиране на пристанище.НЕНЕ
хора с уврежданияАдминистративно състояние, което не участва в стандартни операции STP.НЕНе
БлокиранеПортът не препраща Ethernet рамки.Да (приема и обработва само BPDUS)Не
СлушанеИзчисляването на топология без цикли се извършва в това STP състояние. На пристанището е възложена неговата роля.Да (Изпращане и получаване на BPDUS)НЕ
Изучаване наТова е допълнително състояние за забавяне на препращането на Ethernet кадри, което ви помага да избегнете наводняване на мрежата.ДаДа (популярна таблица с MAC адреси)
ПрепращанеНормална работа на препращане на Ethernet рамки.ДаДа