АЛГОРИТМ SPANNING TREE

SpanningTreeProtocol (STP, протокол связующего дерева) — сетевой протокол. Основной задачей STP является устранение петель в топологии произвольной сети Ethernet, в которой есть один или более сетевых мостов, связанных избыточными соединениями. STP решает эту задачу, автоматически блокируя соединения, которые в данный момент для полной связности коммутаторов являются избыточными.

Необходимость устранения топологических петель в сети Ethernet следует из того, что их наличие в реальной сети Ethernet с коммутатором с высокой вероятностью приводит к бесконечным повторам передачи одних и тех же кадров Ethernet одним и более коммутатором, отчего пропускная способность сети оказывается почти полностью занятой этими бесполезными повторами; в этих условиях, хотя формально сеть может продолжать работать, на практике её производительность становится настолько низкой, что может выглядеть как полный отказ сети.

STP относится ко второму уровню модели OSI. Протокол описан в стандарте IEEE 802.1d. STP основан на одноимённом алгоритме, который разработала РадьяПерлман (англ. RadiaPerlman).

Важные правила

1. Корневым (root) портом назначается порт с самой низкой стоимостью пути (pathcost).

2. Возможны случаи, когда стоимость пути по двум и более портам коммутатора будет одинакова, тогда выбор корневого (root) порта будет происходить на основании приоритета и порядкового номера порта, например fa0/1, fa0/2, fa0/3 и корневым (root) станет порт с наименьшим номером.

3. Коммутаторы, по умолчанию, не измеряют состояние загрузки сети в реальном времени и работают в соответствии со стоимостью (cost) интерфейсов в момент построения дерева STP.

4. Каждый порт имеет свою стоимость (cost), обратно пропорциональную пропускной способности (bandwidth) порта и которую можно настраивать вручную.

Алгоритмдействия STP (Spanning Tree Protocol)

• После включения коммутаторов в сеть, по умолчанию каждый коммутатор считает себя корневым (root).

• Каждый коммутатор начинает посылать по всем портам конфигурационные Hello BPDU пакеты раз в 2 секунды.

• Если мост получает BPDU с идентификатором моста (Bridge ID) меньшим, чем свой собственный, он прекращает генерировать свои BPDU и начинает ретранслировать BPDU с этим идентификатором. Таким образом в конце концов в этой сети Ethernet остаётся только один мост, который продолжает генерировать и передавать собственные BPDU. Он и становится корневым мостом (rootbridge).

• Остальные мосты ретранслируют BPDU корневого моста, добавляя в них собственный идентификатор и увеличивая счетчик стоимости пути (pathcost).

• Для каждого сегмента сети, к которому присоединены два и более портов мостов, происходит определение designatedport — порта, через который BPDU, приходящие от корневого моста, попадают в этот сегмент.

• После этого все порты в сегментах, к которым присоединены 2 и более портов моста, блокируются за исключением rootport и designatedport.

• Корневой мост продолжает посылать свои Hello BPDU раз в 2 секунды.

Литература:

1. В.И. Нейман, Системы и сети передачи данных на ж.д. транспорте, М.: 2005;

2. Кудряшов В.Л., Глушко В.П. Системы передачи дискретной информации: Учебник для технику­мов и колледжей ж.-д. тр-та. — М.: УМ К МПС. 2(Н)2. – 384 с.

3. Алиев Т.И. Сети ЭВМ и телекоммуникации. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. – 400 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: