1. Khái quát lác về Giao thức Spanning Tree 2.Tiến trình thai lựa chọn cùng buổi giao lưu của Giao thức Spanning Tree3 Nhân tố định thời của Giao thức Spanning Tree.4.Các trạng thái vào một quá trình STP

Giao thức Spanning Tree

Tiếp nối series “Tự Học CCNAx” lúc này bản thân xin chia sẻ về một giao thức gồm anh tài dự trữ cao. Chống loop mang đến khối hệ thống mạng. Giao thức Spanning Tree. Nlỗi hầu hết tín đồ đang biết khối hệ thống mạng luôn cần phải có một giải pháp dự phòng(backup) và các “điểm tinh tế cảm” vào một giải pháp dự phòng thì có thể gây rình rập đe dọa đến toàn buổi giao lưu của khối hệ thống.

Bạn đang xem: Spanning tree là gì

– Và tính hội tụ của một phương án dự trữ cũng rất quan trọng cần hôm nay mình xin chia sẻ về Giao thức Spanning Tree một chức năng phòng loop trong phương án backup. Và giải pháp cơ mà Giao thức Spanning Tree hoạt động để xóa bỏ những điểm nhạy bén vào hệ thống chuyển mạch LAYER 2. Chúng ta bắt đầu cùng với bài bác 7 trong chuỗi bài bác “Tự học CCNAx” nhé.

Bài viết nên xem qua :Series “Tự học tập CCNA”

1. Giới thiệu khái quát về STP

1.1 Broadcast storm

1.2 Trùng lập Frame

2.Tiến trình bầu lựa chọn và hoạt động của STP

2.1 Chọn Root-Bridge của STP1

2.3 Bầu lựa chọn Designated Port trong phiên làm việc của STP

2.4 Thực hiện tại Blocking những port sót lại của STP

3. Nhân tố định thời trong STP

4. Các tâm lý vào một quy trình STP

1. Khái quát lác về Giao thức Spanning Tree

– Trong một khối hệ thống mạng tất cả một trong những điểm mẫn cảm Hotline là “Single point of failure”. Nếu tại phía trên xẩy ra lỗi thì cả một khối hệ thống mạng sẻ bị gián đoạn vận động.

-Ví dụ điển hình:

Trong một hệ thống mạng Vi xử lý Core của một công ty nhỏ tuổi chỉ áp dụng một Switch core hay một Router làm Gateway thì lúc sản phẩm công nghệ này bị sự thay thì cả một hệ thống mạng bên trong sẻ ko chuyển động đi Internet được nữa. khi kia thứ Layer 3 này được hotline là một trong những Single point of failure.Để Phòng rời thì trạng này thì khối hệ thống mạng phải được thiết kế với tất cả tính dự phòng nếu một mặt đường thiết yếu (thứ chính) bị lỗi thì lập tức máy backup sẻ được kích hoạt nhằm bảo đảm an toàn tính nối liền của chuyển động mạng bên phía trong.

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

*
STP-1 Đấu nối dự phòng

– Hình bên trên bộc lộ tính dự phòng của chuyển động Switch khi chuyển frame. Nhưng vô tình cũng tạo thành một vòng loop. Các hiệ tượng loop trên Layer 2 có thể nói tới.

1.1 Broadcast storm

*
STP-1 Broadcast StormGiả sử PC A triển khai gửi một broadcast frame vào khối hệ thống. Lúc SwX nhận được frame này nó sẻ đẩy frame ra toàn bộ các port mang lại SwY. SwY cảm nhận broadcast frame này lại liên tiếp gửi ra toàn bộ những port trừ port dìm vào cùng quá trình frame này cứ chạy mãi một vòng thân SwX cùng SwY. Các Sw cứ đọng nhân phiên bản cùng flood broadcast frame này ra. Số lượng frame này sẻ càng ngày to. Và khi Sw không còn kĩ năng giải pháp xử lý 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 với liên can MAC của B không được cập nhật vào bảng MAC của Sw thì Sw sẻ giải pháp xử lý các frame này như một broadcast frame cùng flood ra toàn bộ những port trừ port nhấn vào. Và SwX và SwY hầu hết triển khai chuyển flood frame này ra những port khiến PCB phải up load frame này 2 lần.

– Để phòng tách những ngôi trường thích hợp loop rất có thể xảy ra này thì giao thức STP được ra đời nhằm giải quyết triệt để single point of failure trên Layer 2. STP được IEEE chuẩn chỉnh hóa vào IEEE 802.1D.

2.Tiến trình bầu lựa chọn với hoạt động vui chơi của Giao thức Spanning Tree

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

Hoạt động thai chọn của một quá trình STPhường :

Thực hiện tại thai lựa chọn Root-BridgeBầu lựa chọn Root-PortLựa lựa chọn những Designated-portBlocking các port còn lại

2.1 Chọn Root-Bridge của Giao thức Spanning Tree

*
STP-5 Tiến trình STP. hoạt động bầu chọn Root-BridgeMột Khi quy trình STP được nhảy, những Sw sẻ gửi những gói tin BPDU (Bridge Protocol Data Unit) để Bàn bạc giữa các Switch với nhau, BPDU là một trong gói tin đặc biệt quan trọng vào các bước STPhường., BPDU chứa một báo cáo đặc trưng là Bridge-ID của các switch, giá trị này dùng để làm dịnh danh mỗi Switch Khi náo tđam mê gia quá trình STP.

Bridge-ID lâu năm 8byte:

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

Tiến trình thai chọn Root-Bridge sẻ tiến hành như sau:

trước hết sẻ đối chiếu Sw nào có số Priority thấp duy nhất sẻ là Root-BridgeCác Sw được cấu hình thiết lập số Priority đều bằng nhau thì quá trình thứ 2 là so sánh MAC sẻ thực hiện, Sw như thế nào bao gồm MAC nhỏ tốt nhất sẻ có tác dụng Root-Bridge. MAC là liên tưởng nhất trên nhân loại nên sẻ không xẩy ra trùng lập được. VD như hình trên SW1 tất cả MAC nhỏ dại nhất nên sẻ được thai chọn có tác dụng Root-Bridge.Sau Khi sẽ bầu chọn được Root-Bridge thì chỉ gồm SW làm root mới gửi BPDU thoát ra khỏi cổng nhằm gia hạn các bước STP.. ( gửi 2s/lần). Các SW nhỏ chỉ dìm, bổ sung báo cáo BPDU cùng forward ban bố BPDU này.STP-6 Root Bridge gửi BPDU ra các cổng đế tiến hành quy trình STP

2.2 Bầu lựa chọn Root-port của Giao thức Spanning Tree

Sau lúc đã bầu lựa chọn Root-bridge những SW sẻ bầu lựa chọn Root-port, Root-port là port có con đường về Root-bridge bao gồm tổng cost tích lũy nhỏ độc nhất vô nhị.

Mỗi interface của Ethernet LAN đông đảo gán một quý hiếm Hotline là cost, nhằm tiến hành tính tân oán của STP

10Mbps100
100Mbps19
1Gbps4
10Gbps2

Bảng cost của một trong những nhiều loại Interface Ethernet LAN

– Để xác định được cost tích điểm của một port mang lại Switch có tác dụng Root-bridge ta thực hiện tính ngược từ Root về cổng đó theo qui tắc “vào cùng ra không cộng” dựa theo chiều lan truyền BPDU. VD:

STP-7 Bầu lựa chọn Root-port

Trên hình: SW1 đã có tác dụng Root-bridge nên ta sẻ thực hiện thai lựa chọn Root-port:

SW2 ta tính cost trên cổng e0/1 sẻ là 100, trên cổng e0/3 sẻ là 300 nên cổng e0/1 sẻ được lựa chọn là Root-port bên trên SW2.Tương trường đoản cú bên trên SW3 là e0/1.Trên SW ta sẻ thấy e0/1 và e0/3 đều phải có tổng cost là 200 cần SW4 sẻ xem con đường đấu nấu bếp thân 2 port này mang đến 2 Sw2 với Sw3, SW nào tất cả MAC tốt hơn sẻ được ưu tiên hơn(trả sử mặc định priority). vì thế e0/1 sẻ được bầu chọn làm cho Root-port trên SW4.

Giả sử mô hình ta đấu nối thêm 1 đường backup thân SW2 cùng SW4 như hình :

*
STP-8 Các thông số theo đồ vật từ bỏ ưu tiên thai lựa chọn Root-port

– Tại cổng e0/1 với e0/0 đều phải sở hữu tổng cost là 200 với cùng đấu nối về một Sw bao gồm Sender Bridge ID bắt buộc cấp thiết sử dụng cost tích lũy với Sender Bridge ID để thai chọn. Nên ta phải sử dụng một yếu tố gọi là Port-ID.

Xem thêm: Individual Tax Identification Number Là Gì, Số Định Danh Người Nộp Thuế Ở Mỹ

– Port-ID được dùng làm định danh cho mỗi cổng của Ethernet LAN gồm : port-priority(0-255 khoác định là 128) cùng port-number(là số địa điểm thứ lý bên trên port của SW vd: f0/0)

– Trong trường hòa hợp này sẻ triển khai so sánh cổng như thế nào đấu nối mang lại đầu xa có port-ID nhỏ rộng sẻ được lựa chọn làm cho Root-port. Tiến trình đối chiếu này sẻ thực hiện đối chiếu port-priority trước rồi new cho port-number. Ở VD bên trên thì cổng e0/0 sẻ được bầu lựa chọn làm cho Root-port bởi nó đấu nối mang lại e0/2 còn e0/1 thì đấu nối tới e0/3 (2Xét cho ngôi trường đúng theo sau cùng, sơ vật dụng được đấu nối nhỏng hình

*
STP-9 Phân cấp đồ vật tự ưu tiên Port-ID trong bầu chọn Root-port

Lúc bấy giờ e0/1 và e0/2 phần đa cùng cost tích lũy, Sender-id, port-id đầu xa đề xuất phải dùng port-id đầu gần để thai lựa chọn, lúc này ta sử dụng thông số port-number, do (1Hoạt đụng bầu lựa chọn Root-port sẽ hoàn thành

*
STP-9 Hoạt đụng thai chọn Root-port vẫn hoàn thànhĐôi khi những port đấu nếu như với Switch làm root-bridge phần lớn là root-port

2.3 Bầu lựa chọn Designated Port

– Tiếp theo vào tiến trình của Giao thức Spanning Tree ta triển khai bầu lựa chọn Designated port trên các phân đoạn mạng. Designated port là port cung cấp con đường về root-bridge bao gồm tổng cost nhỏ độc nhất vô nhị trên phân đoạn mạng vẫn xét.

– Một link liên kết chỉ bao gồm một Designated port

– Các qui tắc vào thai lựa chọn Designated port:

Tất cả những port của Root-bridge phần lớn là Designated PortTrên một link p2p thì đối diện Root-port là Designated port.Nếu bên trên một link có 2 cổng hỗ trợ đường về Root-bridge gồm cost tích lũy đều nhau. Lúc đó sẻ cần sử dụng Sender ID nhằm xác minh, nếu như Sender ID lại cân nhau thì sử dụng mang đến port-ID để xét.

Ta chọn lựa được các Designated port nlỗi trên sơ đồ vật của VD bên trên.

*
STP-10 Hoạt hễ thai lựa chọn Designated Port đang hoàn thành

Port e0/3 của SW3 bên trên phân đoạn mạng thân SW3 với SW4 bao gồm tổng cost là 100, e0/3 của SW4 tất cả tổng cost 200 yêu cầu e0/3 SW3 sẻ thành Designated port

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

Cách cuối cùng vào tiến trình STP. thì những port không có vai trò là Root giỏi Designated sẻ bị Blochồng cùng được call là Alternated port. Hình dưới port e0/3 của SW4 sẻ bị bloông chồng và đổi mới Alternated port.
*
STP-10 Tiến trình STP vẫn trả thành

– Tiến trình STPhường đã xong xuôi với tiến hành khóa port e0/3 bên trên SW4 nhằm giảm vòng loop. Lúc bao gồm sự nắm e0/1 Sw4 down thì STPhường sẻ mau lẹ mở lại e0/3 để mạng được tiếp nối.

– Luồng BPDU sẻ được Forward qua các Sw cùng dứt sinh hoạt SW4 bởi cổng block port của SW4 chỉ dấn BPDU nhưng mà ko chuyển tiếp BPDU. Các Switch nhờ vào luồng BPDU nhằm tính độ hội tụ cùng bảo trì tính bất biến của STPhường. BPDU bước vào Root cùng blocking port, đi ra những Designated port.

3 Nhân tố định thời của Giao thức Spanning Tree.

STP sử dụng những định thời : hello timer, forward delay timer, max age timer.

Hello timer: mặc định 2s. Khoảng thời gian mà lại Root-bridge tiến hành gửi các gói tin BPDU thoát khỏi cổng của chính nó nhằm gia hạn các bước STP..Forward delay timer: default là 15s. Thời gian các trạng thái Listening. Learning trước lúc sang Forwarding nhằm hội tụ.Max age timer: default là 20s. Khi một cổng đang tiến hành nhận BPDU với đùng một cái nhấn một BPDU kém nhẹm hơn(inferior BPDU). Port này sẻ hóng không còn thời hạn Max-age timer rồi mới tiến hành những hoạt động quy tụ mạng.

Chất lượng của một gói tin BPDU được đánh giá:

So sánh bridge ID của Root Switch. BPDU như thế nào mà lại thông số Bridge ID bé dại hơn được xem là xuất sắc hơn.Vậy nếu những BPDU muốn đối chiếu đều tầm thường một Root-Bridge ta thực hiện so sánh tổng cost tích trữ trở về Root-bridge. BPDU có tổng cost tích điểm nhỏ tuổi rộng sẻ tốt rộng.khi tổng cost đều nhau tiến hành đối chiếu Sender Bridge ID của Sw kết nối gửi mang đến mang đến SW đã xét. Sender Bridge ID làm sao nhỏ hơn thế thì BPDU được xem như là xuất sắc hơn.Sender Bridge ID bằng nhau tiến hành đối chiếu tiếp đến port-ID: nhỏ tuổi hơn thì BPDU này xuất sắc hơn.

4.Các trạng thái vào một các bước STP

Các trạng thái trong một tiến trình STPhường đến lúc quy tụ bao gồm:

Disabled : cổng này đang sinh sống tâm lý không active sầu.Blocking: port hiện giờ đang bị khóa Alternated port. Chỉ đón nhận BPDU mà lại quán triệt BPDU đi ra khỏi cổng. Không học thúc đẩy MAC vào bảng MAC cùng không forward được tài liệu.Listening: bao gồm tính năng cổng chỉ nhận BPDU hoặc gửi BPDU. Không học tập địa chỉ MAC vào bảng MAC và không forward được dữ liệuLearning: y như tinh thần Listenning cổng chỉ nhận BPDU hoặc gửi BPDU. Có thể học tập được thúc đẩy MAC vào bảng MAC với ko forward được dữ liệu.Forwarding: cổng chỉ dấn BPDU hoặc gửi BPDU. Tương từ bỏ Learning hoàn toàn có thể học tập liên hệ MAC vào bảng MAC với rất có thể forward được tài liệu.

Tiến trình chạy STP

Giao thức Spanning Tree chạy. Cổng bị đưa vào trạng thái Blocking sẻ bị khóa ngay lập tức nhanh chóng. Còn những cổng nhỏng Root cùng Designated port thì đề xuất trải qua các trạng thái Listening(15s) rồi liên tiếp đưa lịch sự tâm trạng Learning(15s). Rồi new đưa thanh lịch trạng thái Forwarding để forward được dữ liệu. Đợi quá trình STP chạy không còn nhằm kháng loop qua các tinh thần Listening và Learning mất 30s hơi lâu. Cho bắt buộc Cisteo đã đưa ra một vài các công dụng nhằm mục tiêu hạ thấp khoảng chừng thời gian timer đó lại như: Portfast, Uplinkfast, Backbonefast giỏi version Rapid SPAN IEEE 802.1W.

Lời Kết Bài 7: Giao thức Spanning Tree

Bài chia sẻ về “Spanning Tree cùng buổi giao lưu của Giao thức Spanning Tree” của mình xin tạm ngưng tại phía trên. Chia sẻ tiếp theo sau bản thân xin share về” Rapid SPAN và pVST+. Một cách thức khác nâng cấp rộng của Giao thức Spanning Tree với cách thức vận động trong một hệ thộng mạng đưa mạch LAN”. Hãy quan sát và theo dõi bài viết tiếp theo vào Series Tự học tập CCNA tại trang web với blog hjwitteveen.com.vcode.ovh nhé. Nếu tất cả vướng mắc hay góp sức những Anh em hãy phản hồi dưới nhé! Thân ái!

Tác giả: Quân Lê – ITFORtoàn nước.COM

Bạn có thể liên quan và cập nhật công bố mới nhất của Nhóm Facebook ITFORcả nước, Các khóa đào tạo mới vì group tổ chức trên «Portal»

Bài viết liên quan

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *