Hvordan Spanning Tree Protocol (STP) styrer nettverksendringer - dummier

Hva skjer når du kobler til et nytt hub eller bytter til et STP-kort? For dette eksempelet ble det koblet et nav til en port på begge brytere 11: 99 og bytte 77: 22. Et nav ble brukt fordi det ikke har noen nettverksunderretning.

Nettoeffekten er faktisk den samme som direkte å koble disse to bryterne med et standard nettverkskabel; Jeg har laget en sløyfe på nettverket via brytere 11: 99, 11: 22, 55: 22 og 77: 22. Navet opererer på Layer 1 og vet ingenting om lag 2 eller STP, slik at navet behandler koblingene av begge portene, som bare var koblet til som aktive og vil gjerne sende data frem og tilbake gjennom denne forbindelsen.

Brytere, derimot, gjør ikke denne forbindelsen som aktiv. Når som helst et grensesnitt eller en port har tilstanden endret til Opp fordi enten du kobler til en enhet eller utsteder en ingen avslutningskommando på grensesnittet, følger en bryter en streng prosess, og legger porten i en av de fire STP-porttilstandene.

STP-portstater

Stat	Beskrivelse
Blokkering	Hvis det er en sløyfe etter at STP-topologi er lært og kjent, er en -port plassert i Blokkeringstilstand for å hindre at sløyfen blir skadelig for nettverket.
Lytting	Når en porttilstand endres til Opp, blir den plassert i en Lyttetilstand, som gjør at den kan behandle og videresende BPDU-data, , men den vil slippe alle andre data som den ser.
Læring	Etter å ha lyttet, hvis bryteren bestemmer at tilkoblingen ikke forårsaket en sløyfe, lærer den hvilke adresser som er på nettverket og legger dem til adressedatabasen for å forhindre at noen av < oversvømmelsen som ellers ville finne sted på bryteren. Videresending Hvis ingen løkker er forårsaket av grensesnittet, blir data som går til eller
fra det grensesnittet videresendt som normalt på en bryter.	Her skjer hva som skjer når en porttilstand endres til Opp:

Hver bryter som naven er koblet til (bytter 11: 99 og 77: 22), merker at koblingsstatusen til en av deres porter har endret seg til Up.

Hver bryter setter den nylig koblede porten i Lyttetilstand, noe som betyr at den ser og videresender BPDU-rammer, men overfører ikke annen trafikk. På denne tiden vet hver bryter ikke om denne nye lenken vil skape en loop på nettverket.

1. Etter en forsinkelse på 30 sekunder, hvis den nylig koblede porten ikke ser noen BPDUer, eller hvis resultatet av disse BPDUene ikke indikerer en sløyfe, går porten inn i læringsstatus i 15 sekunder og deretter overgår til videresendingstilstand.

   I dette tilfellet vil hver bytte 11: 99 ha sendt BPDUer på porten som navet er koblet til og bytte 77: 22 vil ha sett BPDU-rammene, og omvendt. På grunn av å se hverandres BPDUer, vil disse bryterne vite at de er koblet til hverandre og lager en loop.

2. Med denne kunnskapen vil de starte prosessen med å beregne strekostnaden til rotbroen, som i dette er tilfelle av like prisveier til Root Bridge; banen fra hver bryter, gjennom navet, passerer gjennom to andre brytere.

   Fordi det er liknende banekostnader, er slipset løst ved å angi den laveste prioritetsbryteren som en betegnet port og blokkere på den andre porten, som vist i den følgende figuren. Ved tildelingen av en ny rotenport, utpekt havn, eller identifikasjon av en ny rotenbro, har det blitt gjort endringer i STP-strukturen på nettverket.

   Enhver endring i STP-strukturen på nettverket kalles

   topologi endring, , og utformingen av STP-strukturen kalles STP topologi . I det forrige bildet ble det opprettet et grensesnittproblem i svitsj 11: 55. Problemet ble introdusert ved enten å skrive avstandskommandoen i grensesnittet eller koble fra kabelen; Uansett har havnens tilstand endret seg til Down. Plutselig har de andre enhetene som er koblet til bytte 55: 11, ikke en vei til resten av nettverket da de brukte den mellombryterforbindelsen og den andre mellombryterforbindelsen er i en blokkeringstilstand. Følgende prosess skjer:

   

Switch 55: 11 oppdager en endring på et grensesnitt eller merker at BPDU-dataene slutter å vises.

På grunn av dette vil bryteren oversvømme endringen i BPDU-rammene og sende dem ut gjennom alle bryterportene, inkludert Blocking Port som den visste hadde hatt forbindelse til resten av nettverket på en gang.

1. I oversikten over topologien kunngjør bryteren 55: 11 via BPDU-rammen at en topologiendring har skjedd.

   Kunngjøringen gjøres ved å sende en Topology Change Notification (TCN) BPDU. Disse dataene går direkte til Root Bridge, som sender BPDU oppdateringer til resten av nettverket. På grunn av denne topologien endres noen ting:

2. Bytter 55: 11 tar porten på Segment A (se følgende figur) og plasserer den i Videresendingstilstand etter å ha identifisert denne handlingen som en måte å rette på isolasjonen den gjennomgår.

   Root Bridge mottar varsel om endringen.

   1. Andre brytere på nettverket mottar varsel om endringen.

   2. Denne aktiveringsprosessen skjer raskt etter at det oppdages feil, men det kan ta flere sekunder å oppdage feilen. Forsinkelsen ved å oppdage en feil er fordi bryteren ikke burde ha mottatt flere av de forventede BPDU-rammene over lenken før overføring av relevante porter fra Blokkering til Videreføring.

   3. Selv med denne lille forsinkelsen, noe som kan skape et problem for noen av nettverksbaserte applikasjoner, er korrigerende tiltak tatt av STP mye raskere enn at du lokaliserer grensesnittet i spørsmålet og etablerer koblingene manuelt.