DAS6_Protokol STP

Protokol STP (Spanning Tree Protocol)

STP je protokol druhé vrstvy, který umožňuje udržovat přepínanou síť bez smyček.

Hlavní úkol protokolu STP:

• Předcházet síťovým smyčkám v síti vrstvy 2 (s mosty nebo přepínači).

• Protokol podrobně sleduje síť a vyhledává všechny linky. Přitom vypnutím všech redundantních linek zajišťuje, aby se nevyskytly žádné smyčky.

• Protokol STP pomocí algoritmu kostry grafu (STA – spanning-tree algorithm) nejdříve vytvoří topologickou databázi a poté vyhledá a likviduje redundantní linky.

• Když je protokol STP aktivní, jsou rámce předávány pouze po nejlepších spojích, které tento protokol vybere.

Příklad přepínané sítě se smyčkami přepínání, obr. 1

Možné problémy v síti:

• Všesměrové bouře (broadcast storms): při broadcastu se rámce ve smyčkách množí, až dojde k zahlcení sítě.

• Více kopií rámců

Pojmy z protokolu STP

• Kořenový most (root bridge): most s nejlepší hodnotou ID mostu. Základní princip protokolu STP spočívá v tom, že všechny přepínače v síti zvolí kořenový most, který bude sloužit jako ústřední bod sítě. Veškeré další rozhodování v síti – např. port, který bude zablokován a jaký nastaven do režimu předávání – se přijímají z pohledu tohoto kořenového mostu.

• Datová jednotka přemosťovacího protokolu – BPDU: všechny přepínače si vyměňují informace, které se používají při výběru kořenového přepínače a také při následné konfiguraci sítě. Každý přepínač porovnává parametry v datové jednotce přemosťovacího protokolu (bridge protocol dara unit), kterou odesílá jednomu sousedovi, s jednotkou přijatou od jiného souseda.

• ID mostu: pomocí hodnot ID mostu (bridge ID) protokol STP sleduje všechny přepínače v síti. Hodnota závisí na kombinaci priority mostu (u všech přepínačů Cisco standardně 32.768) a základní MAC adresy. Most s nejnižší hodnotou ID mostu se stává kořenovým mostem sítě.

• Jiné než kořenové mosty: jedná se o všechny mosty, které nejsou kořenové. Jiné než kořenové mosty si vyměňují datové jednotky přemosťovacího protokolu se všemi ostatními mosty a aktualizují topologickou databázi protokolu STP všech přepínačů. Tím zabraňují vzniku smyček a zajišťují jednu z úrovní obrany před výpadky linek.

• Náklady na port: ceny portu určují optimální trasu v případě použití více linek mezi dvěma přepínači, kdy žádná z těchto linek nevede ke kořenovému portu. Náklady na linku závisí na její šířce pásma.

• Kořenový port: kořenový port vždy označuje linky připojené ke kořenovému mostu nebo nejkratší trasu ke kořenovému mostu. Pokud je kořenovému mostu připojeno více linek, zjišťují se náklady portu kontrolou šířky pásma každé linky. Port s nejnižšími náklady se stává kořenovým portem. Má-li stejné náklady více linek, použije se most s nižším ID mostu. Protože více linek může vycházet ze stejného zařízení, použije se nejnižší číslo portu.

• Určený port (designated port): port, u kterého byly zjištěny optimální (nejnižší) náklady. Určený port je označen jako port předávání.

• Jiný než určený port: má vyšší náklady než určený port. Tyto porty jsou nastaveny do režimu blokování – neslouží jako porty předávání.

• Port předávání (forwarding port): předává rámce.

• Blokovaný port: nepředává rámce, aby se neobjevily síťové smyčky. Blokovaný port vždy naslouchá doručeným rámcům.