Εισαγωγή - Δημιουργία ανδρείκελων

Το Spanning Tree Protocol (STP) αναπτύχθηκε πριν δημιουργηθούν οι διακόπτες για να αντιμετωπιστεί ένα πρόβλημα που συνέβη με τα δίκτυα που υλοποιούν γέφυρες δικτύου. Το STP εξυπηρετεί δύο σκοπούς: Πρώτον, αποτρέπει προβλήματα που προκαλούνται από βρόχους σε ένα δίκτυο. Δεύτερον, όταν σχεδιάζονται πλεονασματικοί βρόχοι σε ένα δίκτυο, το STP ασχολείται με την αποκατάσταση των αλλαγών ή αποτυχιών του δικτύου.

Η διαφορά μεταξύ μιας γέφυρας και ενός διακόπτη είναι ότι ένας διακόπτης λειτουργεί σαν γέφυρα πολλαπλών θυρών. ενώ μια γέφυρα μπορεί να έχει δύο έως τέσσερις θύρες, ένας διακόπτης μοιάζει με κόμβο και, σε ένα επιχειρηματικό δίκτυο, θα έχει συνήθως 12 έως 48 λιμάνια. Καθώς περνάτε από αυτό το κεφάλαιο, σημειώστε ότι η τεχνολογία STP χρησιμοποιεί τον όρο γέφυρες, όταν τοποθετείτε πραγματικά διακόπτες (γέφυρες πολλαπλών θυρών). Την εποχή που δημιουργήθηκε το STP, οι διακόπτες δεν υπήρχαν. Καθαρή ως λάσπη;

Η STP δημιουργεί αυτές τις πληροφορίες αποστέλλοντας πακέτα δικτύου που ονομάζονται Μονάδες δεδομένων πρωτοκόλλου γέφυρας (BPDU ή μερικές φορές BDU). Αυτές οι BPDU - ή μάλλον τα δεδομένα σε αυτά - ελέγχουν τον τρόπο με τον οποίο το STP καθορίζει την τοπολογία του δικτύου.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει ένα βασικό δίκτυο με απλουστευμένες διευθύνσεις MAC για τους διακόπτες. Όλοι οι διακόπτες στο δίκτυο θα στείλουν τα πλαίσια BPDU σε ολόκληρο το δίκτυο, ακόμα και αν ένα δίκτυο δεν έχει βρόχους. Αυτά τα πακέτα, από προεπιλογή, αποστέλλονται στο δίκτυο κάθε δύο δευτερόλεπτα, είναι πολύ μικρά και δεν επηρεάζουν αρνητικά την κυκλοφορία δικτύου.

Αν πραγματοποιείτε δέσμευση πακέτων σε ένα δίκτυο, ωστόσο, να γνωρίζετε ότι αυτά τα πακέτα γεμίζουν γρήγορα την οθόνη λήψης και μπορεί να αποσπούν την προσοχή κατά την εξέταση των δεδομένων που έχετε τραβήξει. Η αρχική διαδικασία αποστολής πλαισίων BPDU θα καθορίσει ποιος διακόπτης θα είναι η

Γέφυρα ρίζας και θα ενεργεί ως ελεγκτής ή διαχειριστής για το STP στο δίκτυο. Από προεπιλογή, το Root Bridge είναι ο διακόπτης με την αριθμητικά χαμηλότερη διεύθυνση MAC.

Εντοπισμός θυρών ρίζας

Το BPDU, το οποίο στέλνει κάθε μεταγωγέας, περιέχει πληροφορίες σχετικά με τον διακόπτη και το

ID του Bridge που αναγνωρίζει μοναδικά τον διακόπτη στο δίκτυο. Το αναγνωριστικό γέφυρας αποτελείται από δύο στοιχεία: μια διαμορφωμένη τιμή Προτεραιότητας Bridge (η οποία είναι 32, 768 από προεπιλογή) και η διεύθυνση MAC μεταγωγής. Εάν κανένας από τους διακόπτες στο δίκτυό σας δεν έχει ρυθμίσει τις τιμές προτεραιότητας Bridge, τότε ο διακόπτης με τη χαμηλότερη διεύθυνση MAC θα είναι η Bridge Root. αλλά εάν έχουν τροποποιηθεί οι τιμές προτεραιότητας Bridge στο δίκτυό σας, η γέφυρα Root θα είναι ο διακόπτης με τη χαμηλότερη τιμή προτεραιότητας γέφυρας. Η γέφυρα ρίζας που παρουσιάζεται στο προηγούμενο σχήμα είναι ο διακόπτης 11: 11.

Μετά την ταυτοποίηση της Γέφυρας ρίζας, όλοι οι άλλοι διακόπτες καθορίζουν την ταχύτερη διαδρομή από τη δική τους γέφυρα ρίζας. Ορισμένοι διακόπτες έχουν περισσότερες από μία διαδρομές προς τη γέφυρα ρίζας λόγω ενός βρόχου δικτύου. Στο προηγούμενο σχήμα, ο διακόπτης 11: 22 έχει δύο διαδρομές, το ένα είναι δύο λυκίσκοι μακριά από τη γέφυρα ρίζας και ένα που είναι ένα χέρι μακριά.

Εάν η ταχύτητα της τεχνολογίας δικτύωσης είναι η ίδια για όλα τα τμήματα δικτύου, η διαδρομή με τον μικρότερο αριθμό λυκίσκου ορίζεται ως η θύρα ρίζας.

Ο διακόπτης θα προσδιορίσει ποια από τις διεπαφές του είναι η θύρα ρίζας. Κάθε τεχνολογία δικτύου έχει ονομαστική ταχύτητα, έτσι ώστε με βάση την τεχνολογία κάθε τμήματος δικτύου μεταξύ του διακόπτη και της γέφυρας ρίζας, ο διακόπτης μπορεί να υπολογίσει το κόστος κάθε διαθέσιμης διαδρομής.

Στον παρακάτω πίνακα παρατίθεται το κόστος STP που σχετίζεται με κάθε ταχύτητα τεχνολογίας δικτύου. Σημειώστε στον πίνακα ότι ο ρυθμός δεδομένων είναι αντιστρόφως ανάλογος με το κόστος STP.

Ταχύτητα δικτύου και κόστος STP

Ποσοστό δεδομένων

Κόστος STP	4 Mbps
5 000 000	10 Mbps < 1, 250, 000
100 Mbps	200, 000
1 Gbps	20.000
2 Gbps < 000	Στο παρακάτω σχήμα, εντοπίζονται όλες οι θύρες ρίζας. Σε περίπτωση που ένας διακόπτης έχει δύο διαδρομές προς τη γέφυρα ρίζας και κάθε διαδρομή έχει το ίδιο κόστος, τότε ο διακόπτης θα κοιτάξει τα πλαίσια BPDU από τον γείτονα του ντουλαπιού σε κάθε ένα από τα μονοπάτια. Ο διακόπτης θα ορίσει τη θύρα ρίζας που βασίζεται στον γείτονα με το χαμηλότερο αναγνωριστικό γέφυρας.
Εντοπισμός καθορισμένων θυρών	Κάθε διακόπτης γνωρίζει την ελάχιστη διαδρομή κόστους που πρέπει να ακολουθήσει για να φτάσει στη γέφυρα ρίζας, η οποία μπορεί να απαιτεί τη μετάδοση δεδομένων σε άλλη διασύνδεση ενός διακόπτη. Για λόγους αυτού του παραδείγματος, ο κύριος διακόπτης που χρησιμοποιείται στο παράδειγμα του διακόπτη αναφοράς και ο γείτονάς του ο γείτονάς του. Η θύρα στον επόμενο πλησιέστερο διακόπτη (διακόπτης γείτονα) στη Γέφυρα ρίζας που βρίσκεται στραμμένη στον διακόπτη αναφοράς καλείται
Ορισμένη θύρα	.
Ο διακόπτης αναφοράς θα χρησιμοποιήσει την καθορισμένη θύρα ως τη διαδρομή του για να φτάσει στη γέφυρα ρίζας. Ο ακόλουθος αριθμός προσδιορίζει όλες τις καθορισμένες θύρες που θα χρησιμοποιήσουν οι κατάντη διακόπτες για την αποστολή δεδομένων στη γέφυρα ρίζας.	Βρόχοι αποκλεισμού

Εξακολουθείτε να έχετε ένα σημαντικό πρόβλημα για επίλυση. Υπάρχουν ακόμη βρόχοι σε αυτό το δίκτυο που απειλούν να μειώσουν το τρέχον δίκτυο. Ωστόσο, δουλεύοντας με τον τρόπο με τον οποίο εκχωρούνται όλες οι θύρες ρίζας και οι καθορισμένες θύρες, ολοκληρώσατε πραγματικά τις εργασίες για να επιλύσετε το ζήτημα του βρόχου στο δίκτυο.

Στο σχήμα που προηγείται αμέσως αυτής της ενότητας, χρησιμοποιούνται μόνο δύο θύρες για να συνδεθούν με γειτονικούς διακόπτες οι οποίοι δεν είναι ούτε θύρες ρίζας ούτε καθορισμένες θύρες.Επειδή αυτές οι θύρες δεν έχουν ούτε έναν ρόλο που τους έχει ανατεθεί, είναι μέρος ενός βρόχου στο δίκτυο. Αν αναθεωρήσετε το σχήμα, θα πρέπει να είστε σε θέση να προσδιορίσετε τους βρόχους στο δίκτυο. Για να επιλύσει το ζήτημα του βρόχου, το STP βάζει αυτές τις θύρες χωρίς ρόλο στην κατάσταση αποκλεισμού, πράγμα που σημαίνει ότι είναι

Αποκλεισμός θύρας. Οι θύρες αποκλεισμού είναι θύρες που δεν επιτρέπουν την αποστολή ή τη λήψη της κυκλοφορίας μέσω της θύρας. εμποδίζει την κυκλοφορία. Ουσιαστικά, θα μπορούσατε να πείτε ότι οι θύρες αποκλεισμού έχουν απενεργοποιηθεί, αλλά δεν είναι απενεργοποιημένες. Δεδομένου ότι οι θύρες δεν είναι απενεργοποιημένες, ο διακόπτης στο άλλο άκρο του συνδέσμου εξακολουθεί να βλέπει τον σύνδεσμο ως ενεργό, αλλά τα πλαίσια που αποστέλλονται μέσω αυτού του συνδέσμου (εξαιρουμένων των πλαισίων BPDU) πέφτουν (αποκλείονται).

Το παρακάτω σχήμα δείχνει το ολοκληρωμένο διάγραμμα STP, συμπεριλαμβανομένων των θυρίδων αποκλεισμού.