Kwalifikacja INF 02 i INF 07 Administrowanie sieciami komputerowymi w symulatorze Packet Tracer w przykladach i cwiczeniach Czesc II.pdf

(761 KB) Pobierz
Kup książkę
Protokół STP
6 PROTOKÓŁ STP
Rozdział opisuje podstawowe pojęcia dotyczące protokołów STP i RSTP oraz główne
problemy występujące w sieciach zbudowanych z przełączników.
6.1
Wprowadzenie do protokołu STP
Sieci budowane z wielu przełączników zazwyczaj charakteryzują się redundancją, która
poza tym, że podnosi niezawodność sieci, to może spowodować częściowe lub całkowite
unieruchomienie sieci. Prostym przykładem może być rozsyłanie ramki rozgłoszeniowej
(z adresem docelowym
FF:FF:FF:FF),
powodujące tzw.
broadcast storm.
Spanning Tree Protocol
został zdefiniowany w standardzie IEEE 802.1d) i działa
drugiej warstwie modelu ISO/OSI. Przeznaczeniem protokołu STP jest ustalenie, które
porty przełącznika muszą być zablokowane, tak aby ruch sieciowy ramek nie
powodował powstawaniu pętli w warstwie drugiej, czyli w tzw. domenie
rozgłoszeniowej. Protokół STP używa algorytmu
STA
(ang.
Spanning-Tree
Algorithm).
Celem algorytmu jest ustanowienie tylko jednej ścieżki komunikacyjnej pomiędzy
dwoma stacjami. Algorytm STA ustawia każdy z portów przełączników w stan aktywny
lub w stan blokady. Ramki mogą być przesyłane tylko portami aktywnymi. Protokół
STP jest automatycznie włączony na każdym przełączniku Cisco.
6.2
Podstawowe pojęcia związane z protokołem STP
Broadcast domain
(pol.
domena rozgłoszeniowa)
– Grupa urządzeń sieciowych
w której urządzenia mogą transmitować informacje do pozostałych urządzeń w
segmencie sieci, bez potrzeby przechodzenia przez urządzenie rutujące.
Stany portów przełącznika
– Porty w przełączniku mogą mieć następujące stany:
BLK
(blocking) – Port blokowany przyjmuje rolę portu alternatywnego (alternate
port)
i nie uczestniczy w przekazywaniu ramek Ethernet. W stanie blokowania, port tylko
odbiera ramki BPDU i przetwarza je odpowiednim module przełącznika, w celu
wybrania najlepszej ścieżki do przełącznika głównego i ustanawia role portów: główny
(root
port)
oraz desygnowanych (designated
port).
LSN
(Listening) – Port jest w stanu nasłuchu. W stanie nasłuchu port odbiera ramki
BPDU i przekazuje je do odpowiedniego modułu przełącznika.
Po upływie 15 sekund, port przechodzi w stan LRN (Learning).
145
Kup książkę
Protokół STP
LRN
(Learning) – Port zmienia stan z LSN na LRN (uczenie się adresów MAC). Port
odbiera i przetwarza ramki BPDU. Wykonywana jest aktualizacja tablicy adresów MAC
(ang.
mac address table).
Po upływie 15 sekund, port przechodzi w stan FWD (Forwarding).
FWD
(Forwarding) – port przekazuje ramki (wysyła i odbiera ramki BPDU) oraz ramki
Ethernet.
Root Bridge
(pol.
most główny)
– Przełącznik główny, to pojęcie określające rolę
przełącznika w STP. Przełącznik główny stanowi punkt odniesienia w topologii STP
sieci LAN. W topologii STP może być tylko jeden przełącznik główny.
Ramka BPDU
(Bridge
Protocol Data Unit)
– ramka zawierająca informacje protokołu
Spanning Tree Protocol (STP). Przełączniki wysyłają ramki BPDU na adres
multicastowy MAC
01:80:C2:00:00:00
w celu realizacji algorytmu STA. Najważniejsze
pola zawarte w ramce
BPDU
to:
Root BID, Root Patch Cost, Sender BID, Port ID.
BID
(Bridge
Identifier)
– identyfikator przełącznika to wartość numeryczna określana na
podstawie priorytetu przełącznika (wartość 32768), rozszerzonego identyfikatora
systemowego
sys-id-ext
(wartość 1) oraz adresu MAC portu wysyłającego ramkę
BPDU. Domyślna wartość
BID
wynosi
32769.
Root BID
(Root
Bridge Identifier)
– identyfikator przełącznika głównego (ang.
Root
Bridge ID),
zależny od priorytetu przełącznika (domyślna wartość 32769) oraz adresu
MAC portu wysyłającego ramkę BPDU.
Root Path Cost
– umowna odległość do przełącznika głównego podawana jako wartość
kosztu (ang.
patch cost).
Domyślny koszt portu jest określony przez szybkość działania
łącza – patrz tabela kosztów.
Szybkość łącza Koszt (IEEE 802.1d)
10 Gb/s
1 Gb/s
100 Mb/s
10 Mb/s
2
4
19
100
Tabela 6.1 Tabela kosztów wg IEEE 802.1d
Sender BID
(Sender
Bridge Identifier)
– identyfikator nadawcy ramki BPDU,
146
Kup książkę
Protokół STP
STP Port Priority
(Port
Priority)
– priorytet portu przełącznika (wartość domyślna
128),
Port ID
(Port
Identifier)
– identyfikator portu przełącznika składający się z priorytetu
portu i numeru portu.
Root port
(pol.
Port główny)
– rola portu przełącznika w protokole STP (na innym
przełączniku niż przełącznik główny), który istnieje połączenie o najniższym koszcie,
prowadzące do przełącznika głównego (ma najkrótszą ścieżkę do mostu głównego).
Przełącznik mieć tylko jeden port główny. Wybór portu głównego określa algorytm
STA.
Designated port
(pol.
Port desygnowany)
– port desygnowany to port który może
przekazywać ruch w sieci ale nie jest portem głównym. Na przełączniku głównym
wszystkie porty są portami desygnowanymi.
Alternate port
lub
Blocked port
(pol.
Port alternatywny lub Port blokowany)
– port
blokowany alternatywny, przez który można połączyć się do przełącznika głównego,
w przypadku awarii dotychczasowych sprawnych łączy.
6.3
6.3.1
Główne zasady działania algorytmu STA
Określenie wartości pól BID i Root BID wysyłanych przez przełączniki
Rysunek 6.1 Przykładowa topologia.
Przykładowo przełącznik A ma priorytet 32769 i adres MAC
000A.41BB.0B6D.
Przełącznik wyśle ramkę BPDU z wartościami pól:
147
Kup książkę

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin