STP - izskaidrojošs koku protokols

Kas ir STP?

pls ir saišu pārvaldības protokols, kas paredzēts lieko saišu atbalstam, kas pārtrauc cilpu pārslēgšanu STP tīklā. Tas ir 2. slāņa protokols, kas darbojas uz tiltiem un slēdžiem, un tas ir jāiespējo slēdžu saskarnēs. IEEE standartizētie STP protokoli kā IEE 802.1D. STP pilna forma ir Spanning Tree Protocol.

Šajā tīkla apmācībā jūs uzzināsit:

Kāpēc mums ir nepieciešama STP?

Šeit ir dažas situācijas, kad ir svarīgi protokolēt koku:

  • Tīkla uzticamība (tolerance pret kļūdām) palielinās eksponenciāli, ieviešot atlaišanu.
  • Slēdži applūst satiksmi no visām ostām, kad satiksme jānosūta uz galamērķi, kas vēl nav zināms.
  • Apraides un daudzraides satiksme tiek pārsūtīta uz katru ostu, izņemot ostu, kurā satiksme ieradās.
  • Spanning-Tree protokols tiek izmantots, lai no fiziskas topoloģijas, kurai ir cilpas, izveidotu loģisku topoloģiju bez cilpām.

Kā darbojas STP? Piemērs

Izplešanās koki izmanto algoritmu, lai LAN meklētu liekās saites un izvēlētos labākos ceļus. To galvenokārt izmanto, lai visas saites ievietotu pāradresācijā vai bloķēšanā.

Pēc šī procesa visas saites bez liekas saites, visticamāk, būs pārsūtīšanas stāvoklī. Liekās saites, kas nebija tik labas kā atlasītās saites, tiks bloķētas. Spanning Tree nekad neizmanto vairākas saites uz vienu un to pašu galamērķi. Ar Spanning Tree nav slodzes koplietošanas funkcijas.

STP veidi:

Šeit ir norādīti dažāda veida koku protokoli:

Standarta Apraksts Abreviatūra
IEEE 802. 1D.Cilpu novēršana
Automātiska koka pārkonfigurēšana jebkādu izmaiņu gadījumā
Lēna konverģence (līdz 50 bps)
pls
IEEE 802. 1w Ātrās izplatīšanās koka protokols
  • Uzlabota STP ar ātrāku konverģenci
  • Atpakaļ savietojams ar STP
RSTP
IEEE 802. 1Q Virtuālais LAN
Visiem VLAN tiek noteikts 1 kopīgs aptverošs koks
CST
Cisco īpašumtiesības Saskaņā ar VLAN aptverošo koku
  • 1STP gadījums vienam VLAN
  • PVST + ir uzlabots PVST variants
PVRST + vai R-PVST +
Cisco īpašumtiesībasSaskaņā ar VLAN ātrās darbības kokuPVRST + vai R-PVST +
IEEE 802.1sVairāku Spanning Tree protokols
Vairāki VLAN gadījumi ir kartēti uz 1 STP.
MSTP vai Ml STP

Kritēriji kokam:

Trīs Spanning Tree cilpas kritēriji palīdz izlemt, vai saskarne ir pārsūtīšanas stāvoklī:

  • Visām sakņu tiltu saskarnēm jābūt novietotām pārsūtīšanas stāvoklī.
  • Attiecībā uz citiem tiltiem, kas nav saknes tilts, osta, kas ir vistuvāk saknes tiltam, tiek pārsūtīta.
  • Tilts ar zemāko administratora attālumu līdz saknes tiltam ir pazīstams kā izraudzītais tilts.

STP protokola posms

Četri Spanning-Tree Port stāvokļu posmi ir:

STP posmi



atpūtas tīmekļa vietnes URL paraugs testēšanai

Bloķēšanas stāvoklis

Bloķēšanas stāvoklis ir neparedzēta osta, un tā nekad nepiedalās kadru pārsūtīšanā. Tās laika ierobežojums ir 20 sekundes vai neierobežots. Iespējojot STP, saskarne vienmēr nonāk bloķēšanas stāvoklī.

Klausīšanās valsts

Klausīšanās stāvoklis ir pirmais stāvoklis. Tā ir saskarne, kas tiek ievadīta pēc bloķēšanas stāvokļa. Interfeiss palīdz noteikt ka saskarne, kurai vajadzētu piedalīties kadru pārsūtīšanā.

Klausīšanās stāvoklis veic šādas funkcijas:

  • Izmet ostā saņemtos kadrus
  • Neiemācās adreses
  • Saņem BPDU

Mācību valsts

Mācīšanās stāvoklis palīdz sagatavoties dalībai kadru pārsūtīšanā. Saskarne ļauj mums nokļūt mācīšanās stāvoklī no klausīšanās šīfera.

Mācīšanās stāvoklis veic šādas funkcijas:

  • Izmet ostā saņemtos kadrus
  • Saņem BPDU
  • Uzzina adreses

Pārsūtīšanas valsts:

Pārsūtīšanas stāvoklī esošs interfeiss veido pārsūtīšanas rāmjus. Šī saskarne no mācīšanās stāvokļa nonāk pārsūtīšanas stāvoklī, kas veic šādas funkcijas:

  • Saņem un pārsūta ostā saņemtos kadrus
  • Uzzina adreses
  • Saņem BPDU

Invalīdu stāvoklis

Šī valsts nepiedalās Spanning Tree cilpā, jo osta ir administratīvi atspējota, un arī tās laiks ir neierobežots.

Izslēgts interfeiss veic šādas funkcijas:

  • Izmet ostā saņemtos kadrus
  • Neiemācās adreses
  • Nesaņem BPDU

Svarīgi termini, kas tiek lietoti protokolēšanas kokā

Šeit ir daži svarīgi lietotie termini

Tilts:

Tilts ir svarīga VTP sastāvdaļa, kas savieno divus vai vairākus LAN segmentus.

Sakņu tilts (RB):

Tas ir tilts, kas piedāvā starpsavienojuma punktu visiem segmentiem. Visiem LAN tiltiem ir ceļš uz sakni. STP ļauj automātiski izvēlēties saknes tiltu. Tomēr, ja STP tīkla administrators vēlas, viņš vai viņa var mainīt RB atbilstoši tīklam.

Non-Root Bridge (NRB):

Pusdienlaika saknes tilts ir jebkurš tilts, kas nav saknes tilts.

Saknes ports (RP):

Saknes osta ir osta, kas ved uz sakņu tiltu.

Norādītā osta (DP):

Katram LAN segmentam ir 1 noteikts ports. Katrs tilts arī saņem rāmjus no DP un pārsūta tos caur savu RP uz sakņu tiltu.

Ostas ID:

Porta ID palīdz izlemt saknes portu. Tas sastāv no konfigurējamas 1 baitu prioritātes vērtības un katra tilta unikāla porta numura.

Ceļa izmaksas (PC):

Path Cost, kas pazīstams arī kā PC, palīdz izlemt par labāko topoloģiju attiecībā uz pārsūtīšanas ātrumu. STP izmanto ceļa izmaksu jēdzienu.

Norādītās ostas

Norādītais ports ir atspējots ports, un to bloķē tīkla administrators. Šis ports nevar nosūtīt paketi citam slēdzim. Tā nav arī aizpildīta MAC adrese MAC tabulā.

Nenorādītas ostas

Nenorādīts ports ir bloķēts slēdža ports. To sauc arī par bloķētu ostu vai dažreiz alternatīvu portu. Tas nevar pārsūtīt paketes uz nākamo slēdzi. Tas arī neaizpilda MAC adresi MAC tabulā.

RSTP:

RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) ir tīkla protokols, kas nodrošina Ethernet tīklu topoloģiju bez cilpām.

Tilta protokola datu vienības (BPDU)

Izplatīšanas koka protokolam ir nepieciešama STP tīkla ierīce, lai apmainītos ar ziņojumiem, lai palīdzētu no loģiskās topoloģijas bez cilpas. Šos ziņojumus sauc par BPDUS (Bridge Protocol Data Units). Katra tīkla ierīce sūta BPDU, kas palīdz apmainīties ar informāciju par topoloģiju.

BPDUS palīdz slēdžiem veikt šādas darbības:

  • Izvēlieties vienu slēdzi, kas darbosies kā aptverošā koka sakne
  • BPDUS arī palīdz aprēķināt īsāko ceļu no sevis līdz saknes slēdzim, kas katram LAN segmentam tiek apzīmēts kā viens no slēdžiem kā vistuvākais saknei.
  • Izvēlieties vienu no portiem kā saknes portu (ja tas nav slēdzis)
  • Paņemiet portu, kas ietilpst aptverošā koka algoritmā, ko sauc par norādītajām ostām.
  • Bloķē neparedzētās ostas.

BPDU konfigurācija

Tas ir unikāls saknes ierīces tilta ID tīkla topoloģijā. Tas darbojas kā raidītāja tilta tilta ID, pārraides ostas identifikators.

Paziņojums par topoloģijas maiņu (TCN) BPDU

Viena saknes ierīce ir izvēlēta kā saknes tilts. Īsākais attālums līdz saknes tiltam jāaprēķina katrai tīkla ierīcei, pamatojoties uz ceļa izmaksām.

Katram LAN segmentam tiek izvēlēts noteikts tilts. Šī ir arī tīkla ierīce, kas atrodas vistuvāk saknes tiltam, tāpēc tā ir jāpārsūta saknei. Šī ir osta, kas nodrošina labāko ceļu no tilta uz jebkuru saknes tiltu.

Atšķirības starp STP un RSTP

pls RSTP
STP tilts nosūta BPDU tikai tad, kad tiek pārskatīts to RP (saknes protokols) no RB (saknes tilts).RSTP ļauj slēdzim nosūtīt BPDU katrā sveiciena laikā.
STP ietver divu veidu portus: saknes ostu un norādīto ostuRSTP metode ietver papildu portu, alternatīvo portu un rezerves portus.

Kopsavilkums:

STP protokols ir definēts kā saišu pārvaldības protokols, kas paredzēts lieko saišu atbalstam, kas pārtrauc cilpu pārslēgšanu STP tīklā.

Valsts Apraksts Apstrādājiet BPDU Uzziniet MAC
JūsOstas inicializācija.
AtspējotsAdministratīva valsts, kas nepiedalās STP standarta operācijās.
BloķēšanaPorts nepārsūta Ethernet kadrus.Jā (saņemt un apstrādāt tikai BPDUS)
KlausotiesŠajā STP stāvoklī tiek veikta topoloģijas bez cilpas aprēķināšana. Ostu uzdevums ir noteikts.Jā (BPDUS nosūtīšana un saņemšana)
MācīšanāsTas ir papildu stāvoklis, lai aizkavētu Ethernet kadru pārsūtīšanu, kas palīdz izvairīties no tīkla applūšanas.Jā (populāra MAC adrešu tabula)
PārsūtīšanaEthernet kadru pārsūtīšanas normāla darbība.