Spanning Tree Protocol

Spanning Tree Protocol es un protocolo de administración de enlaces que proporciona redundancia de ruta evitando bucles no deseados en la red. Para una red Ethernet para funcionar correctamente, sólo una ruta activa puede existir entre dos estaciones.

Múltiples caminos activos entre las estaciones de causar bucles en la red. Si existe un bucle en la topología de la red, existe la posibilidad de la duplicación de mensajes. Los bucles se producen, en algunos interruptores ver las estaciones de aparecer en ambos lados del interruptor. Esta condición se confunde el algoritmo de envío y permite a los marcos de imagen duplicados para ser transmitidas.

Para proporcionar redundancia camino, Spanning Tree Protocol define un árbol que se extiende por todos los switches en una red extendida. Spanning Tree Protocol ciertas fuerzas rutas de datos redundantes en un modo de espera (bloqueado) del Estado. Si un segmento de red en el Protocolo Spanning Tree-se convierte en inalcanzable, o si Spanning Tree-costes Protocolo de cambio, el algoritmo spanning-tree reconfigura la topología de árbol de expansión y restablece el vínculo mediante la activación de la ruta de espera.

Spanning Tree Protocol funcionamiento es transparente para poner fin a las estaciones, que no saben si están conectados a un mismo segmento de LAN o de una red LAN conmutada de múltiples segmentos.

Elección de la raíz Switch

Todos los interruptores en una red LAN amplió la participación en Spanning Tree Protocol reunir información sobre otros switches en la red a través de un intercambio de mensajes de datos. Estos mensajes son las unidades del Protocolo de puente de datos (BPDUs). Este intercambio de mensajes en los siguientes resultados:

• La elección de un interruptor de raíz única de la cuadra que abarca topología de árbol de la red.
• La elección de un interruptor designado para cada segmento de LAN conmutada.
• La eliminación de bucles de la red conmutada mediante la colocación de los puertos de switch redundante en un estado de copia de seguridad.

El Spanning Tree-cambiar la raíz del Protocolo es el centro de la lógica de la expansión topología de árbol en una red conmutada. Todos los caminos que no son necesarios para llegar a cambiar la raíz de cualquier parte de la red conmutada se colocan en Spanning Tree-modo de Protocolo de copia de seguridad. Tabla C-1 describe las variables de cambio de raíz, que afectan a todo el que abarca el rendimiento de los árboles.

Tabla C-1: Switch variables que afectan a raíz STP

Variable	Descripción
Hello Time	Determina la frecuencia con el interruptor de sus emisiones hello mensaje a otros switches.
Edad máxima de temporizador	Medidas de la edad de la información de protocolo recibida grabado para un puerto, y asegura que esta información se descarta su límite de edad superior al valor del parámetro de la edad máxima registrada por el cambio. El valor de tiempo de espera para el contador es el parámetro de edad máxima de los interruptores.
Adelante Temporizador de retardo	Monitoriza el tiempo empleado por un puerto en el aprendizaje y la escucha estados. El valor de tiempo de espera es el parámetro de dilación de los interruptores.

BPDUs contienen información sobre el interruptor de transmisión y sus puertos, incluidos los de conmutación y el puerto Media Access Control (MAC), la prioridad de cambiar, la prioridad de puerto, y el costo del puerto. El Spanning Tree Protocol utiliza esta información para elegir a cambiar la raíz y el puerto raíz para la red conmutada, así como el puerto de la raíz y el puerto designado para cada segmento de conmutación.

Figura C-1 muestra cómo habilitar un BPDUs Spanning Tree-topología de Protocolo.

Figura C-1: BPDUs habilitación de un estable-Spanning Tree Protocol Topology

Puente de Protocolo de unidades de datos

La topología de activos estable de una red conmutada se determina por el texto siguiente:

• El identificador único interruptor (dirección MAC) asociados a cada interruptor.
• El coste de la ruta a la raíz asociados a cada puerto del switch.
• El identificador del puerto (dirección MAC) asociados a cada puerto del switch.

Cada configuración BPDU contiene la información mínima siguiente:

• El identificador único del interruptor de que el interruptor que se transmite cree que el interruptor de la raíz.
• El costo de la ruta de acceso a la raíz del puerto de transmisión.
• El identificador del puerto de transmisión.

El conmutador envía BPDUs configuración para comunicar y calcular la topología de árbol de expansión. Un marco MAC transmitir un BPDU envía la dirección del grupo para cambiar el campo de dirección de destino. Todos los interruptores conectados a la LAN en la que se transmite el marco de recibir el BPDU. BPDUs no son directamente transmitidos por el cambio, pero la información contenida en el marco puede ser utilizado para calcular un BPDU por el interruptor de recibir y, si los cambios en la topología, instigar una transmisión BPDU.

Un intercambio de los resultados BPDU en lo siguiente:

• Un interruptor es elegido como el interruptor de la raíz.
• La distancia más corta para cambiar la raíz se calcula para cada interruptor.
• Un interruptor designado es seleccionado. Éste es el interruptor más cercano para cambiar la raíz a través de marcos que será remitido a la raíz.
• Un puerto para cada interruptor está seleccionado. Este puerto es el proporcionar el mejor camino desde el interruptor para cambiar la raíz.
• Los puertos incluidos en el Protocolo Spanning Tree-seleccionados.

Spanning Tree Protocol de configuración

Si todos los interruptores están habilitadas con la configuración predeterminada, el interruptor con la dirección MAC más baja en la red se convierte en el interruptor de la raíz. La red de la Figura C-2 se supone que el interruptor de A tiene la dirección MAC más baja y por lo tanto el interruptor de la raíz. Sin embargo, debido a los patrones de tráfico, número de reenvío de puertos, o tipos de línea, Switch A no puede cambiar la raíz ideal. Al aumentar la prioridad (reduciendo el número de prioridad numérica) del conmutador ideal para que luego se convierte en el interruptor de raíz, una fuerza de Spanning Tree-nuevo cálculo Protocolo para formar una nueva topología estable.

Figura C-2: Configuración de una topología de Estable

Cuando el estable Spanning Tree-topología Protocolo se basa en los parámetros por defecto, la ruta entre el origen y destino en las estaciones de una red conmutada no puede ser la más ideal. Por ejemplo, los enlaces de conexión de mayor velocidad a un puerto que tiene un número mayor que el puerto raíz actual puede causar la raíz de un cambio de puerto. El punto es hacer que el más rápido unen el puerto raíz.

Por ejemplo, suponga que en Puerto 2 Switch B en Figura C-3 es un enlace de fibra óptica, y que en el puerto 1 Switch B (un enlace UTP) es el puerto raíz. El tráfico de red puede ser más eficiente si en los de fibra de alta velocidad de enlace óptico. Al cambiar el parámetro de Puerto de prioridad para el Puerto 2 a una mayor prioridad (menor valor numérico) de Puerto 1, Puerto 2 se convierte en el puerto de raíz. El mismo cambio se puede producir al cambiar el parámetro de costos de puerto para el puerto 2 a un valor inferior que el de Puerto 1.

Figura C-3: Parámetros por defecto resulta en una menor eficiencia de la red

Spanning Tree Protocol Estados rectores de puertos

Retardos de propagación puede ocurrir cuando la información de protocolo se pasa a través de una LAN conmutada. Como resultado, los cambios en la topología puede tener lugar en diferentes momentos y en diferentes lugares en una red conmutada. Cuando un interruptor de transiciones puerto directamente de la no participación en la topología estable para la transmisión de estado, puede crear lazos de datos temporales. Los puertos deben esperar a que la información nueva topología de propagar a través de la LAN cambiado antes de comenzar a avanzar marcos. También deben permitir que la vida útil de expirar el marco para los marcos que se han enviado utilizando la topología de edad.

Cada puerto en un switch utilizando Spanning Tree Protocol existe en uno de los siguientes cinco estados:

• Bloqueo
• Escuchando
• Aprendizaje
• Reenvío
• Personas de movilidad reducida

Un puerto se mueve a través de estos cinco estados de la siguiente manera:

• Desde la inicialización al bloqueo de
• De bloqueo para escuchar o para personas de movilidad reducida
• De escuchar para aprender o para personas de movilidad reducida
• Del aprendizaje a la transmisión o para personas de movilidad reducida
• De transmisión a personas de movilidad reducida

Figura C-4 se ilustra cómo se mueve un puerto a través de los cinco estados.

Figura C-4: Spanning Tree Protocol Estados rectores de puertos

Usted puede modificar cada Estado rector del puerto mediante el uso de software de gestión. Cuando está habilitada Spanning Tree Protocol, cada switch de la red pasa por el estado de bloqueo y los estados transitorios de la escucha y el aprendizaje en el encendido. Si se configuran correctamente, los puertos luego se estabilizan a la transmisión o el bloqueo de estado.

Cuando el algoritmo spanning-tree determina que un puerto debe ser colocado en la transmisión de estado, ocurre lo siguiente:

• El puerto se pone en el estado de escucha mientras espera que la información de protocolo que sugiere que debería ir al estado de bloqueo.
• El puerto espera a la expiración de un temporizador de protocolo que se mueve el puerto con el estado de aprendizaje.
• En el estado de aprendizaje, el puerto sigue bloqueando la transmisión de marco, ya que aprende información de ubicación de la estación de la base de datos de reenvío.
• La expiración de un temporizador de protocolo se mueve el puerto para la transmisión de estado, donde se ha permitido que tanto el aprendizaje y la transmisión.

El bloqueo de los Estados

Un puerto en el estado de bloqueo no participa en el envío de marco, como se muestra en el Figura C-5. Después de la inicialización, un BPDU se envía a cada puerto en el interruptor. Un interruptor inicialmente supone que es la raíz hasta que BPDUs intercambios con otros conmutadores. Este intercambio se establece que cambiar en la red es realmente la raíz. Si existe un solo interruptor se encuentra en la red, no se produce el intercambio, el temporizador de demora la expira, y el paso a los puertos del estado escuchando. Un cambio siempre entra en el estado de bloqueo después de la inicialización del interruptor.

Figura C-5: Los Estados del puerto

Un puerto en el estado de bloqueo realiza de la siguiente manera:

• Marcos de descartes recibido de la serie de sesiones adjunta.
• Marcos Descartes cambió de otro puerto para el reenvío.
• No incorpora en su ubicación de la estación base de datos de direcciones. (No hay aprendizaje en este punto, así que no hay base de datos de direcciones de actualización.)
• Recibe BPDUs y dirige al módulo del sistema.
• No transmite BPDUs recibido desde el módulo de sistema.
• Recibe y responde a la red de gestión de mensajes.

Escuchando Estado

El estado de escucha es el estado de transición primero entra en un puerto después de que el estado de bloqueo, cuando Spanning Tree Protocol determina que el puerto debe participar en el envío de marco. El aprendizaje es con discapacidad en el estado de escucha. Figura C-5 muestra un puerto en el estado de escucha.

Un puerto en el estado de escucha realiza de la siguiente manera:

• Marcos de descartes recibido de la serie de sesiones adjunta.
• Marcos Descartes cambió de otro puerto para el reenvío.
• No incorpora en su ubicación de la estación base de datos de direcciones. (No hay aprendizaje en este punto, así que no hay base de datos de direcciones de actualización.)
• Recibe BPDUs y dirige al módulo del sistema.
• Procesos BPDUs recibido desde el módulo de sistema.
• Recibe y responde a la red de gestión de mensajes.

Aprendizaje del Estado

Un puerto en el estado de aprendizaje se está preparando para participar en el envío de marco. Este es el segundo estado de transición que recorre el puerto a la espera de la comunicación de marco. El puerto entra en el estado de aprendizaje del estado escuchando a través de la operación de Spanning Tree Protocol.

Un puerto en el estado de aprendizaje realiza de la siguiente manera:

• Marcos de descartes recibido de la serie de sesiones adjunta.
• Marcos Descartes cambió de otro puerto para el reenvío.
• Incorpora la ubicación de la estación en su base de datos de direcciones.
• Recibe BPDUs y dirige al módulo del sistema.
• Recibe, procesa y transmite BPDUs recibido desde el módulo de sistema.
• Recibe y responde a la red de gestión de mensajes.

Transmisión de Estado

Un puerto en el estado de reenvío Adelante marcos, como se muestra en Figura C-5. El puerto entra en el estado de transporte del estado de aprendizaje a través de la operación de Spanning Tree Protocol.

Un puerto en el estado de reenvío realiza de la siguiente manera:

• Delanteros las tramas recibidas en el segmento adjunto.
• Delanteros cuadros de conmutación de otro puerto para el reenvío.
• Incorpora información de ubicación de la estación en su base de datos de direcciones.
• Recibe BPDUs y dirige al módulo del sistema.
• Procesos BPDUs recibido desde el módulo de sistema.
• Recibe y responde a la red de gestión de mensajes.

PrecauciónUtilice el envío inmediato-(portfast) El modo de sólo en los puertos conectados a estaciones de trabajo individuales para que estos puertos para llegar e ir directamente a la transmisión de estado, en lugar de tener que pasar por todo el proceso de expansión de árbol de inicialización. Para evitar que las topologías ilegal, permiten Spanning Tree Protocol en los puertos conectados a los conmutadores u otros dispositivos que los mensajes hacia adelante.

Estado de movilidad reducida

Un puerto en el estado de discapacidad no participa en el envío de la caja o el funcionamiento de Spanning Tree Protocol, como se muestra en el Figura C-6. Un puerto en el estado de discapacidad es prácticamente fuera de operación.

Figura C-6: Puerto 2 en el Estado de movilidad reducida

Un puerto con discapacidad realiza de la siguiente manera:

• Marcos de descartes recibido de la serie de sesiones adjunta.
• Marcos Descartes cambió de otro puerto para el reenvío.
• No incorpora en su ubicación de la estación base de datos de direcciones. (No hay aprendizaje, así que no hay base de datos de direcciones de actualización.)
• Recibe BPDUs, pero no directamente al módulo del sistema.
• No recibe BPDUs para la transmisión del módulo del sistema.
• Recibe y responde a la red de gestión de mensajes.