Spanning tree protocol là gì

1. Khái quát mắng về Giao thức Spanning Tree 2.Tiến trình bầu lựa chọn cùng hoạt động vui chơi của Giao thức Spanning Tree3 Nhân tố định thời của Giao thức Spanning Tree.4.Các tâm trạng trong một quy trình STP

Giao thức Spanning Tree

Tiếp sau series “Tự Học CCNAx” bây giờ bản thân xin share về một giao thức tất cả tác dụng dự phòng cao. Chống loop đến hệ thống mạng. Giao thức Spanning Tree. Nhỏng phần đông fan sẽ biết hệ thống mạng luôn cần phải có một chiến thuật dự phòng(backup) với những “điểm nhạy cảm” trong một chiến thuật dự phòng thì rất có thể khiến rình rập đe dọa mang lại toàn hoạt động của hệ thống.quý khách hàng đang xem: Giao thức stp là gì

– Và tính quy tụ của một giải pháp dự phòng cũng rất đặc biệt quan trọng phải lúc này mình xin share về Giao thức Spanning Tree một tính năng kháng loop vào chiến thuật backup. Và bí quyết mà lại Giao thức Spanning Tree hoạt động nhằm xóa sổ các điểm nhạy bén vào khối hệ thống gửi mạch LAYER 2. Chúng ta ban đầu cùng với bài 7 trong chuỗi bài bác “Tự học CCNAx” nhé.

Bạn đang xem: Spanning tree protocol là gì

Bài viết buộc phải xem qua :Series “Tự học CCNA”

1. Giới thiệu bao hàm về STP

1.1 Broadcast storm

1.2 Trùng lập Frame

2.Tiến trình thai chọn cùng hoạt động vui chơi của STP

2.1 Chọn Root-Bridge của STP1

2.3 Bầu lựa chọn Designated Port vào phiên thao tác của STP

2.4 Thực hiện tại Blocking các port còn sót lại của STP

3. Nhân tố định thời trong STP

4. Các trạng thái vào một tiến trình STP

1. Khái quát tháo về Giao thức Spanning Tree

– Trong một hệ thống mạng tất cả một vài điểm nhạy cảm Gọi là “Single point of failure”. Nếu trên phía trên xảy ra lỗi thì cả một hệ thống mạng sẻ bị cách biệt hoạt động.

-lấy ví dụ như điển hình:

Trong một hệ thống mạng Vi xử lý Core của một doanh nghiệp nhỏ chỉ sử dụng một Switch core hay như là một Router có tác dụng Gateway thì lúc vật dụng này bị sự cầm cố thì cả một hệ thống mạng bên trong sẻ ko vận động đi Internet được nữa. Khi kia trang bị Layer 3 này được Điện thoại tư vấn là một trong Single point of failure.Để Phòng tách thì trạng này thì khối hệ thống mạng yêu cầu có phong cách thiết kế gồm tính dự trữ nếu một đường chính (đồ vật chính) bị lỗi thì lập tức trang bị backup sẻ được kích hoạt nhằm đảm bảo an toàn tính tiếp liền của chuyển động mạng phía bên trong.

– Một hệ thống Layer 2 để được tính dự trữ. Chúng ta hay đấu nối các Switch lại cùng nhau mục đích để tăng tính dự phòng với cũng vô tình gây nên “Single point of failure” chính là loop.


*

STP-1 Đấu nối dự phòng

– Hình bên trên biểu đạt tính dự phòng của vận động Switch Khi gửi frame. Nhưng vô tình cũng tạo nên một vòng loop. Các vẻ ngoài loop bên trên Layer 2 rất có thể kể tới.

1.1 Broadcast storm


*

STP-1 Broadcast StormGiả sử PC A tiến hành gửi một broadcast frame vào hệ thống. Khi SwX cảm nhận frame này nó sẻ đẩy frame ra tất cả các port đến SwY. SwY nhận ra broadcast frame này lại tiếp tục gửi ra tất cả các port trừ port dìm vào và quy trình frame này cứ chạy mãi một vòng thân SwX và SwY. Các Sw cứ đọng nhân bạn dạng cùng flood broadcast frame này ra. Số lượng frame này sẻ ngày càng Khủng. Và khi Sw không còn tài năng xử trí nữa thì sẻ khiến cho Sw bị treo.

1.2 Trùng lập Frame


*

STP-3 Trùng lập FramePCA gửi một unicast frame mang lại PCB và hệ trọng MAC của B chưa được update vào bảng MAC của Sw thì Sw sẻ giải pháp xử lý các frame nàhệt như một broadcast frame cùng flood ra toàn bộ những port trừ port dìm vào. Và SwX và SwY số đông tiến hành chuyển flood frame này ra nhiều port khiến PCB đề nghị xử lý frame này 2 lần.

– Để phòng tránh những ngôi trường thích hợp loop có thể xảy ra này thì giao thức STP được ra đời để giải quyết và xử lý triệt để single point of failure bên trên Layer 2. STP được IEEE chuẩn hóa trong IEEE 802.1D.

2.Tiến trình thai lựa chọn cùng hoạt động của Giao thức Spanning Tree


*

STP-4 Mô hình đấu nối dự trữ cần sử dụng STP

Hoạt động bầu chọn của một quá trình STPhường :

Thực hiện bầu chọn Root-BridgeBầu chọn Root-PortLựa chọn các Designated-portBlocking những port còn lại

2.1 Chọn Root-Bridge của Giao thức Spanning Tree


*

STP-5 Tiến trình STPhường vận động thai chọn Root-BridgeMột Lúc tiến trình STP được nhảy, những Sw sẻ gửi những gói tin BPDU (Bridge Protocol Data Unit) để thương lượng thân những Switch với nhau, BPDU là 1 trong những gói tin quan trọng đặc biệt trong quá trình STP, BPDU chứa một lên tiếng đặc biệt là Bridge-ID của các switch, quý giá này dùng làm dịnh danh mỗi Switch Lúc náo tyêu thích gia tiến trình STP.

Bridge-ID nhiều năm 8byte:

Số Priority(2byte): có giá trị trường đoản cú 0 – 65535 mang định là 32768MAC address(6byte)

Tiến trình thai chọn Root-Bridge sẻ triển khai nhỏng sau:

Đầu tiên sẻ đối chiếu Sw làm sao tất cả số Priority tốt duy nhất sẻ là Root-BridgeCác Sw được thiết lập số Priority đều bằng nhau thì tiến trình thứ hai là so sánh MAC sẻ triển khai, Sw như thế nào bao gồm MAC nhỏ tuổi tuyệt nhất sẻ làm Root-Bridge. MAC là hệ trọng nhất bên trên trái đất buộc phải sẻ ko xảy ra trùng lập được. VD như hình trên SW1 gồm MAC nhỏ dại tốt nhất bắt buộc sẻ được bầu chọn làm cho Root-Bridge.Sau Lúc sẽ thai chọn lựa được Root-Bridge thì chỉ có SW có tác dụng root bắt đầu gửi BPDU thoát ra khỏi cổng để duy trì các bước STP ( gửi 2s/lần). Các SW nhỏ chỉ thừa nhận, bổ xung đọc tin BPDU cùng forward ban bố BPDU này.STP-6 Root Bridge gửi BPDU ra những cổng đế tiến hành tiến trình STP

2.2 Bầu chọn Root-port của Giao thức Spanning Tree

Sau Lúc vẫn bầu lựa chọn Root-bridge các SW sẻ bầu chọn Root-port, Root-port là port có con đường về Root-bridge gồm tổng cost tích lũy bé dại tốt nhất.

Mỗi interface của Ethernet LAN phần lớn gán một quý hiếm điện thoại tư vấn là cost, để thực hiện tính toán thù của STP

10Mbps100
100Mbps19
1Gbps4
10Gbps2

Bảng cost của một vài nhiều loại Interface Ethernet LAN

– Để xác minh được cost tích lũy của một port mang đến Switch làm Root-bridge ta triển khai tính ngược trường đoản cú Root về cổng đó theo qui tắc “vào cộng ra không cộng” dựa vào chiều Viral BPDU. VD:

STP-7 Bầu lựa chọn Root-port

Trên hình: SW1 vẫn làm Root-bridge cần ta sẻ triển khai bầu chọn Root-port:

SW2 ta tính cost bên trên cổng e0/1 sẻ là 100, trên cổng e0/3 sẻ là 300 đề xuất cổng e0/1 sẻ được chọn là Root-port trên SW2.Tương trường đoản cú trên SW3 là e0/1.Trên SW ta sẻ thấy e0/1 với e0/3 đều sở hữu tổng cost là 200 cần SW4 sẻ coi đường đấu nấu bếp thân 2 port này mang lại 2 Sw2 cùng Sw3, SW làm sao bao gồm MAC tốt rộng sẻ được ưu tiên hơn(trả sử default priority). Vậy nên e0/1 sẻ được bầu chọn làm Root-port trên SW4.

Xem thêm: Guide Diana Mùa 11: Bảng Ngọc Bổ Trợ, Lên Đồ & Cách Chơi Diana Mid

Giả sử mô hình ta đấu nối thêm một đường backup thân SW2 với SW4 như hình :


STP-8 Các thông số theo vật dụng tự ưu tiên bầu chọn Root-port

– Port-ID được dùng để làm định danh cho từng cổng của Ethernet LAN bao gồm : port-priority(0-255 mang định là 128) cùng port-number(là số vị trí vật dụng lý trên port của SW vd: f0/0)

– Trong trường hợp này sẻ triển khai so sánh cổng nào đấu nối cho đầu xa bao gồm port-ID nhỏ hơn sẻ được chọn có tác dụng Root-port. Tiến trình đối chiếu này sẻ tiến hành đối chiếu port-priority trước rồi mới mang đến port-number. Tại VD trên thì cổng e0/0 sẻ được bầu chọn làm Root-port bởi vì nó đấu nối đến e0/2 còn e0/1 thì đấu nối tới e0/3 (2Xét đến ngôi trường vừa lòng cuối cùng, sơ trang bị được đấu nối nlỗi hình
STP-9 Phân cấp cho vật dụng từ ưu tiên Port-ID trong thai lựa chọn Root-portLúc này e0/1 và e0/2 đông đảo cùng cost tích trữ, Sender-id, port-id đầu xa nên cần dùng port-id đầu gần để bầu lựa chọn, bây giờ ta cần sử dụng thông số port-number, bởi (1Hoạt đụng thai chọn Root-port vẫn hoàn thành
STP-9 Hoạt động bầu chọn Root-port đã trả thànhĐôi khi những port đấu so với Switch làm cho root-bridge gần như là root-port

2.3 Bầu lựa chọn Designated Port

– Tiếp theo trong quy trình của Giao thức Spanning Tree ta thực hiện thai lựa chọn Designated port trên những phân đoạn mạng. Designated port là port cung ứng đường về root-bridge tất cả tổng cost nhỏ nhất bên trên phân đoạn mạng vẫn xét.

– Một liên kết liên kết chỉ bao gồm một Designated port

– Các qui tắc vào bầu lựa chọn Designated port:

Tất cả những port của Root-bridge phần lớn là Designated PortTrên một liên kết p2p thì đối lập Root-port là Designated port.Nếu bên trên một links bao gồm 2 cổng cung ứng đường về Root-bridge bao gồm cost tích lũy đều nhau. Lúc đó sẻ dùng Sender ID nhằm khẳng định, ví như Sender ID lại đều bằng nhau thì cần sử dụng mang lại port-ID để xét.

Ta lựa chọn được những Designated port như trên sơ đồ dùng của VD trên.


STP-10 Hoạt cồn bầu lựa chọn Designated Port đang trả thành

Port e0/3 của SW3 bên trên phân đoạn mạng giữa SW3 và SW4 gồm tổng cost là 100, e0/3 của SW4 bao gồm tổng cost 200 đề nghị e0/3 SW3 sẻ thành Designated port

2.4 Tiến trình Blocking những port còn sót lại của Giao thức Spanning Tree

Cách ở đầu cuối trong quá trình STP thì các port không tồn tại vai trò là Root giỏi Designated sẻ bị Block với được gọi là Alternated port. Hình dưới port e0/3 của SW4 sẻ bị block và đổi thay Alternated port.
STP-10 Tiến trình STPhường sẽ hoàn thành

– Tiến trình STPhường đã xong xuôi cùng thực hiện khóa port e0/3 bên trên SW4 để giảm vòng loop. khi bao gồm sự gắng e0/1 Sw4 down thì STPhường sẻ lập tức mngơi nghỉ lại e0/3 nhằm mạng được tiếp liền.

– Luồng BPDU sẻ được Forward qua các Sw với ngừng sinh sống SW4 vị cổng blochồng port của SW4 chỉ nhận BPDU cơ mà không nối tiếp BPDU. Các Switch nhờ vào luồng BPDU nhằm tính độ hội tụ và bảo trì tính bình ổn của STP. BPDU lấn sân vào Root và blocking port, đi ra những Designated port.

3 Nhân tố định thời của Giao thức Spanning Tree.

STPhường áp dụng những định thời : hello timer, forward delay timer, max age timer.

Hello timer: default 2s. Khoảng thời gian nhưng mà Root-bridge triển khai gửi những gói tin BPDU thoát khỏi cổng của nó nhằm bảo trì quy trình STPhường.Forward delay timer: default là 15s. Thời gian các trạng thái Listening. Learning trước khi thanh lịch Forwarding nhằm quy tụ.Max age timer: default là 20s. Khi một cổng đang thực hiện nhận BPDU với đùng một phát nhận một BPDU kỉm hơn(inferior BPDU). Port này sẻ đợi không còn thời gian Max-age timer rồi new thực hiện các hoạt động hội tụ mạng.

Chất lượng của một gói tin BPDU được tiến công giá:

So sánh bridge ID của Root Switch. BPDU nào nhưng mà thông số kỹ thuật Bridge ID nhỏ tuổi hơn được coi là xuất sắc hơn.Vậy nếu như những BPDU mong muốn so sánh phần lớn thông thường một Root-Bridge ta thực hiện so sánh tổng cost tích điểm trở về Root-bridge. BPDU bao gồm tổng cost tích điểm nhỏ tuổi hơn sẻ giỏi hơn.Lúc tổng cost đều nhau thực hiện đối chiếu Sender Bridge ID của Sw kết nối gửi mang đến đến SW vẫn xét. Sender Bridge ID như thế nào bé dại hơn nữa thì BPDU được xem là xuất sắc rộng.Sender Bridge ID bằng nhau tiến hành đối chiếu kế tiếp port-ID: nhỏ dại hơn nữa thì BPDU này tốt rộng.

4.Các trạng thái trong một quy trình STP

Các tâm trạng trong một quá trình STPhường đến khi quy tụ bao gồm:

Bài chia sẻ về “Spanning Tree cùng buổi giao lưu của Giao thức Spanning Tree” của bản thân xin tạm dừng tại phía trên. Chia sẻ tiếp sau mình xin chia sẻ về” Rapid SPAN và pVST+. Một cách thức không giống tăng cấp rộng của Giao thức Spanning Tree với cách thức vận động vào một hệ thộng mạng gửi mạch LAN”. Hãy theo dõi bài viết tiếp sau vào Series Tự học tập CCNA tại website với blog embergarde.com.vcode.ovh nhé. Nếu bao gồm thắc mắc tuyệt góp sức các Anh em hãy comment bên dưới nhé! Thân ái!

Tác giả: Quân Lê – embergarde.com

Quý Khách hoàn toàn có thể địa chỉ với cập nhật biết tin tiên tiến nhất của Nhóm Facebook embergarde.com, Các khóa huấn luyện new vày group tổ chức trên «Portal»