Spanning Tree Protocol (STP)

Spanning Tree Protocol a fost definit de catre IEEE prin standardul 802.1D. Acest protocol elimina posibilitatea aparitiei fenomenului “broadcast storm” prin eliminarea automata si logica a buclelor in retea.

STP ( Spanning Tree Protocol ) este un protocol de comunicatii care are ca scop asigurarea redundantei retelei. Switch-urile cu management folosesc STP pentru a comunica unul cu celalalt despre caile redundante din retea si starea acestora.

In reteaua exemplificata mai jos exista mai multe bucle, cum ar fi cea formata de link-urile A-B-C si link-urile B-D-E. Pentru eliminarea acestora, STP foloseste un algoritm care este prezentat in continuare.

Fig. 1– Retea cu bucle fizice

Primul pas este selectarea de catre STP a unui “root bridge”. Acesta reprezinta centrul logic al retelei. Selectarea acestuia se face prin schimbul de mesaje numite “Bridge Protocol Data Units” (BPDU) intre echipamentele din retea. Fiecare BPDU contine identificatorul dispozitivului care l-a generat. Cine are identificatorul cel mai mic devine “root bridge”. Dupa aceasta selectie, prevenirea buclelor se poate face numai in conditia in care doar un echipament poate transmite mai departe traficul care vine din directia root-ului spre oricare link.

STP determina pentru fiecare echipament portul pe care e conectat, doar pentru acele echipamente care au voie sa retransmita traficul de la root bridge. Acest proces se realizeaza prin schimbul de BPDU. Aceste date BPDU contin costul traseului, care este configurabil de catre utilizator, lucru ce permite prioritizarea unei cai fata de alta.

In exemplul considerat, fiecare link fizic are costul 10. Caile posibile de parcurgere a traficului de la echipamentul 1 la echipamentul 4 sunt: C,A-B si A-D-E. In acest caz, calea C are costul 10, calea A-B are costul 20 si calea A-D-E are costul 30. Calea aleasa va fi C.

Urmatorul pas este ca STP-ul sa inlature buclele din retea prin blocarea porturilor de pe ambele capete a unei legaturi. Un port in aceasta stare nu va trimite si nici nu va receptiona pachete BPDU.

Fig. 2 – Eliminarea buclelor din retea cu ajutorul STP

Din acest moment, STP monitorizeaza reteaua pentru eventualele defecte care pot apare (intreruperi) sau schimbari de topologie ( echipamente noi adaugate, legaturi noi adaugate, schimbari de configuratie a echipamentelor, etc.). Atunci cand unul din aceste lucruri se intampla, STP se va adapta noii topologii.

De exemplu, daca link-ul D se intrerupe, asa cum este aratat in figura de mai jos, echipamentul 4 va fi cel care preia rolul sa trimita traficul spre echipamentul 3. Acest lucru se obtine prin parcurgerea intregului algoritm STP de la inceput, atunci cand s-a intrerupt link-ul.

Protocolul STP a fost conceput pentru a fi folosit in retelele unde o cadere de cateva minute este acceptabila. Totusi, sunt situatii cand acest timp este prea mare, cum ar fi cazul retelelor transportatorilor de date sau a providerilor, unde se cer timpi mult mai mici.

Pentru a imbunatati aceste performante, IEEE a definit o alta versiune a protocolului STP, mai rapida, numita Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) in standardul 802.1w. Marele avantaj al RSTP este ca reuseste sa repuna reteaua in functiune in mai putin de o secunda in cazul unei modificari de topologie.

Fig. 3 – Schimbarea topologiei intr-o retea cu STP activ

Articole asemanatoare:

• Au apărut
• ZTE ZXR 10 2609
• Raspberry Pi 2 – OpenVPN server – Bridge
• Primii pasi in lumea FreeBSD-ului
• Exemplu: cum se încalcă Constituția
• FreeBSD – Rute statice
• Orange Home Net prin fibră – dual stack IPv4/IPv6
• Modelul arhitectural ISO-OSI
• FreeBSD – server PPPoE – MPD5 + freeRADIUS
• Linux – Config minimal pentru NAT