In acest tutorial de retelistica incepem discutia despre Spanning-Tree Protocol. Ce este STP, cum functioneaza si cum il putem configura este ceea ce vei afla in acest articol, asadar hai sa incepem !

In retelele locale (LAN) poate aparea un fenomen interesant (daca avem o topologie similara cu cea de mai jos). Cand se genereaza/trimite trafic (mai exact, un mesaj de tip broadcast (i.e. ARP)), comportamentul default al Switch-urilor este de a trimite pachetul pe toate interfetele mai putin pe cel de pe care a venit acest pachet. Asta inseamna ca fiecare Switch va trimite traficul catre PC-urile direct conectate SI catre un Switch vecin.

ce este stp si cum functioneaza intr-o retea cu switch-uri cisco
Figura 1

Acest comportament duce la formarea unei bucle de retea. O bucla de retea (loop) are un impact negativ asupra retelei (si a echipamentelor):

  • Incarcarea latimii de banda (BW)
  • Incarcarea procesorului fiecarui echipament de retea
  • Posibil downtime in retea (cel mai rau caz)

Ce este STP ?

Spanning-Tree Protocol (STP) este un mecanism de protectia impotriva buclelor de retea. Acestea apar in retelele in care exista mai multe cai posibile catre o anumita destinatie.

Impactul pe care il pot avea buclele asupra retelei este foarte mare. CPU-ul poate ajunge la 100%, existand posibilitatea ca Switch-urile sa se restarteze. STP este solutia pentru aceste probleme.

STP ne garanteaza (din orice punct al retelei) o singura cale (cea mai rapida) pana la destinatie.

Urmareste tutorialul de mai jos pentru a afla mai multe despre ce este STP si de ce avem nevoie de el in retea:

Cum functioneaza STP ?

Pentru a creea un loop-free path (cale fara bucle in retea), in STP trebuie ales un punct central al retelei. Acest punct central poarta denumirea de Root Bridge. Acesta se alege, in mod dinamic, in retea pe baza celui mai mic BID (Bridge ID) care este compus din:

  • Prioritate (1 – 65535)
  • Adresa MAC a Switch-ului

BID = Prioritate + MAC

Astfel fiecare Switch din retea va avea un BID (Bridge ID) unic.

! Switch-ul cu cel mai mic BID va fi ales Root Bridge.

 ce este stp si cum se alege root bridge in retea
Figura 2

Sa luam exemplul de mai jos:

BID SW 1:

  • 32768 (prioritatea default) + AAA.AAA.AAA (adresa MAC a Switch-ului A)

BID SW 2:

  • 32768 (prioritatea default) + BBB.BBB.BBB (adresa MAC a Switch-ului B)

BID SW 3:

  • 32768 (prioritatea default) + CCC.CCC.CCC (adresa MAC a Switch-ului C)
 cum stabileste root bridge-ul stp intr-o retea de switch-uri cisco
Figura 3

Avand acest BID-uri (fictive) STP-ul isi va face treaba si va alege un punct central al retelei (aka. Root Bridge). Odata ce se alege Root Bridge-ul, celelalte Switch-uri vor cauta cea mai scurta cale catre acesta si vor bloca link-urile redundante.

Tipuri de Porturi in STP

Odata ce este stabilit Root Bridge-ul, Switch-urile trebuie sa stabileasca fiecare port de ce tip va fi. In STP exista mai multe tipuri de porturi, precum:

  • Designated Port (DP) – starea “clasica” a unui port
  • Root Port (RP) – portul duce catre Root Bridge
  • Non-Designated Port (NDP) – portul este blocat
ce tipuri de porturi exista in stp pe switch
Figura 4

Root Bridge-ul va avea intotdeauna toate porturile Designated (DP) si vor trimite activ trafic. Celelalte Switch-uri din LAN vor avea cate un singur port de tipul Root Port (RP) care vor indica calea catre Root Bridge. Ca regula de baza in STP, fiecare link trebuie sa aiba 1 singur DP.

Daca se pune problema ca 2 porturi sa fie DP => unul dintre ele trebuie sa fie in starea NDP (adica blocat): ex. link-ul dintre SWB si SWC.

SWB si SWC trebuie sa decida pe link-ul dintre ele, CINE VA BLOCA PORTUL. In acest caz, cel care are BID-ul mai MIC (SWB) va avea portul DP, iar SWC va avea portul blocat (NDP).

Starea Porturilor in STP

Un port poate trece prin mai multe stari inainte de a fi functional. Acestea sunt:

  • Disabled – portul este oprit (#shutdown)
  • Blocked – nu trimite trafic pe port
  • Listening – asculta traficul care vine pe port
  • Learning – incepe sa invete adrese MAC pe port
  • Forwarding – trimite trafic (starea “clasica”)

By default, un port (inca de la pornire) trebuie sa treaca prin fiecare din aceste stari (incepand cu Blocking pana la Forwarding).

  • Un port de tipul DP (Designated Port) se afla in starea Forwarding (el trimite activ trafic).
  • Un port de tipul RP (Root Port) se afla in starea Forwarding (el trimite activ trafic).
  • Un port de tipul NDP (Non-Designated Port) se afla in starea Blocking (nu trimite trafic).

Urmareste tutorialul de mai jos pentru a afla mai multe despre procesul de electie al Root Bridge-ului in Spanning-Tree Protocol:

Rezumat despre STP intr-un LAN pe Switch-uri

Ce este STP?

Spanning-Tree Protocol (STP) este un mecanism de protectia impotriva buclelor de retea. Acestea apar in retelele in care exista mai multe cai posibile catre o anumita destinatie.

Cum functioneaza STP?

Pentru a creea un loop-free path (cale fara bucle in retea), in STP trebuie ales un punct central al retelei. Acest punct central poarta denumirea de Root Bridge. Acesta se alege, in mod dinamic, in retea pe baza celui mai mic BID (Bridge ID) care este compus din:

Care sunt starile porturilor unui Switch in STP?

Un port poate trece prin mai multe stari inainte de a fi functional. Acestea sunt:
Disabled – portul este oprit (#shutdown)
Blocked – nu trimite trafic pe port
Listening – asculta traficul care vine pe port
Learning – incepe sa invete adrese MAC pe port
Forwarding – trimite trafic (starea “clasica”)

Pune in Practica – Exerseaza, exerseaza !

Repetitia este mama invataturii, spunea un proverb romanesc, asa ca te las cu acest exercitiu. Spor !

Descarca Topologia in Packet Tracer, de AICI.

laborator de retele de calculatoare in packet tracer cu ospf

Daca nu ai instalat Cisco Packet Tracer atunci in gasesti AICI. (versiunea 6.2)

Invata mai multe despre Retele de Calculatoare 🙂

Te Felicit pentru ca ai ales sa inveti mai multe si sa devi mai bun si iti multumesc pentru interes si atentia acordata. In acest articol ai aflat ce este STP, cum functioneaza acesta si cum il poti configura pe Switch-uri Cisco.

Daca esti interesat sa inveti mai multe despre Retele de Calculatoare, atunci iti recomand cartea mea “Introducere in Retele de Calculatoare”, care este #1 Best-Seller pe Amazon.

Notiunile explicate in aceasta carte te vor ajuta extrem de mult sa intelegi atat elementele teoretice cat si cele practice care au de a face cu retelele de calculatoare, internetul si cu configurarea echipamentelor Cisco.

Click AICI pentru a afla mai multe. Spor la invatat, Ramon

Ramon Nastase

Eu sunt Ramon, am 25 de ani si sunt Pasionat de IT (Retelistica, Programare, Securitate, Tehnologie) si Training. Misiunea mea este sa te ajut pe tine sa-ti atingi potentialul maxim in cariera ta din domeniul IT. Cu acest gand in minte din 2017 pana in prezent, am construit o comunitate de peste 70.000 de persoane pasionate de IT si de invatare continua. Te invit sa citesti articolele de pe acest blog si sa urmaresti celelalte materiale educative de mai jos 👇
Summary
Review Date
Reviewed Item
Ce este STP (Spanning-Tree Protocol) si cum Functioneaza pe Switch-uri ? | Invata Retelistica #15
Author Rating
51star1star1star1star1star