STP

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

Spanning Tree Protocol — сетевой протокол, работающий на втором уровне модели OSI. Основан на одноимённом алгоритме, разработчиком которого является «Мама Интернета» — Радья Перлман (англ. Radia Perlman).

Основной задачей STP является приведение сети Ethernet с множественными связями к древовидной топологии, исключающей циклы пакетов. Происходит это путём автоматического блокирования ненужных в данный момент для полной связности портов. Протокол описан в стандарте IEEE 802.1D.

Содержание

[править] Принцип действия

  1. В сети выбирается один корневой мост (англ. Root Bridge).
  2. Далее каждый, отличный от корневого, мост просчитывает кратчайший путь к корневому. Соответствующий порт называется корневым портом (англ. Root Port). У любого не корневого коммутатора может быть только один корневой порт!
  3. После этого для каждого сегмента сети просчитывается кратчайший путь к корневому порту. Мост, через который проходит этот путь, становится назначенным для этой сети (англ. Designated Bridge). Непосредственно подключенный к сети порт моста — назначенным портом.
  4. Далее на всех мостах блокируются все порты, не являющиеся корневыми и назначенными. В итоге получается древовидная структура (математический граф) с вершиной в виде корневого коммутатора.

[править] Основные понятия

  • Pathcost — стоимость линка в STP;
  • Bpduguard — BPDU-фильтр;
  • Rootguard — root-фильтр;
  • Bridge ID = Bridge priority + MAC;
  • Bridge priority = vlan xxx + 32768 (default cost);
  • Cost — "стоимость портов". По умолчанию равна 32768 (2 в 15 степени);
  • Hello BPDU = root ID + bridge ID + cost;
  • Root port (корневой порт) — это порт, который имеет кратчайшее расстояние до любого порта корневого коммутатора.
  • Designated port (назначенный порт) — это порт, который имеет кратчайшее расстояние от назначенного коммутатора до корневого коммутатора.

[править] Скорость передачи и стоимость пути

Таблица внизу показывает стоимость интерфейса в зависимости от скорости передачи.

Скорость передачи Стоимость (802.1D-1998) Стоимость (802.1t-2001)
4 Mbit/s 250 5000000
10 Mbit/s 100 2000000
16 Mbit/s 62 1250000
100 Mbit/s 19 200000
1 Gbit/s 4 20000
2 Gbit/s 3 10000
10 Gbit/s 2 2000

[править] Важные правила

  1. Корневым (root-овым) коммутатором назначается коммутатор с САМЫМ НИЗКИМ BID (Bridge ID)!
  2. Возможны случаи, когда приоритет у двух и более коммутаторов будет одинаков, тогда выбор корневого коммутатора (root-а) будет происходит на основании MAC-адреса коммутатора, где корневым (root) коммутатором станет коммутатор с наименьшим MAC-адресом.
  3. Коммутаторы, по-умолчанию, не измеряют состояние сети, а имеют заранее прописанные настройки.
  4. Каждый порт имеет свою стоимость (cost) соединения, установленную либо на заводе-изготовителе (по-умолчанию), либо вручную.

[править] Алгоритм действия STP (Spanning Tree Protocol)

  • После включения коммутаторов в сеть, по-умолчанию каждый (!) коммутатор считает себя корневым (root).
  • Затем коммутатор начинает посылать по всем портам конфигурационные Hello BPDU пакеты раз в 2 секунды.
  • Исходя из данных Hello BPDU пакетов, тот или иной коммутатор приобретает статус root, т.е. корня.
  • После этого все порты кроме root port и designated port блокируются.
  • Происходит посылка Hello-пакетов раз в 2 секунды, с целью препятствия появления петель в сети.

[править] Эволюция и расширения

[править] Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)

Основная статья: RSTP

Rapid STP (RSTP) характеризуется значительными усовершенствованиями STP, среди которых необходимо отметить уменьшение времени сходимости и более высокую устойчивость. Описан в стандарте IEEE 802.1w (впоследствии включен в 802.1D-2004).

[править] Per-VLAN Spanning Tree (PVST)

Per-VLAN STP (PVSTP) в соответствии с названием расширяет функционал STP для использования VLAN. В рамках данного протокола в каждом VLAN работает отдельный экземпляр STP. Является проприетарным расширением Cisco, впоследствии стал с незначительными ограничениями поддерживаться другими производителями (Juniper, Extreme Networks). Изначально протокол PVST работал только через ISL-транки, потом было разработано расширение PVST+, которое позволяло работать через гораздо более распространённые 802.1Q-транки. Существуют реализации, объединяющие свойства PVST+ и RSTP, поскольку эти расширения затрагивают независимые части протокола, в результате получается (в терминологии Cisco) rapid-pvst.

[править] Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP)

Multiple STP (MSTP) является наиболее современной стандартной реализацией STP, учитывающей все достоинства и недостатки предыдущих решений. Описана в стандарте IEEE 802.1s (впоследствии включен в 802.1Q-2003). В отличие от PVST+, в котором число экземпляров связующего дерева (spanning tree) равно числу виртуальных сетей, MSTP предполагает конфигурирование необходимого количества экземпляров вне зависимости от числа виртуальных сетей (VLAN) на коммутаторе. В один экземпляр MST могут входить несколько виртуальных сетей. Однако, все свичи, участвующие в MST, должны иметь одинаково сконфигурированные группы виланов (MST instances), что ограничивает гибкость при изменении конфигурации сети.

[править] См. также

[править] Ссылки

Источник — «http://ru.wikipedia.org/wiki/STP»