Como Spanning Tree Protocol (STP) gerencia mudanças de rede - manequins

O que acontece quando você conecta um novo hub ou muda para uma rede mapeada de protocolo Spanner Tree (STP)? Para este exemplo, um hub foi conectado a um hub a uma porta tanto na chave 11: 99 como no switch 77: 22. Um hub foi usado porque não possui inteligência de rede.

O efeito líquido é realmente o mesmo que conectar diretamente esses dois switches com um cabo de rede padrão; Criei um loop na rede através dos switches 11: 99, 11: 22, 55: 22 e 77: 22. O hub opera na camada 1 e não sabe nada sobre a camada 2 ou STP, então o hub trata os links de ambos os portos, que foram conectados apenas como ativos e felizmente passam dados de ida e volta através dessa conexão.

Os switches, por outro lado, não tratam esta conexão como ativa. Sempre que uma interface ou porta tiver seu estado alterado para Up, porque você conecta um dispositivo ou emite um comando de não desligamento na interface, um switch segue um processo rigoroso, colocando a porta em um dos quatro estados da porta STP.

Estados do porto STP

Estado	Descrição
Bloqueio	Se houver um loop após a topologia STP ser aprendida e conhecida, uma porta é colocada no estado Bloqueio para evitar que o loop seja prejudicial à rede.
Ouvir	Quando o estado de uma porta é alterado para Up, ele é colocado em um estado de escuta , que permite processar e encaminhar dados da BPDU, , mas irá soltar todos os outros dados que vê.
Learning	Depois de ouvir, se o switch decidir que a conexão não causa um loop, ele aprende quais endereços estão no segmento da rede e os adiciona ao seu banco de dados de endereços para evitar alguns de < a inundação que de outra forma ocorreria no interruptor. Reencaminhamento
Se nenhum loops são causados pela interface, qualquer dado que atinja ou	dessa interface é encaminhado como normal em um switch.

Veja o que acontece quando o estado de uma porta muda para Up:

Cada switch para o qual o hub foi conectado (switches 11: 99 e 77: 22) percebe que o estado do link de um de seus portos mudou para Up.

Cada switch coloca a porta recém-ligada no estado de escuta, o que significa que vê e encaminha quadros BPDU, mas não passa outro tráfego. Neste momento, cada switch não sabe se esse novo link criará um loop na rede.

Após um atraso de 30 segundos, se a porta recém-ligada não vir nenhuma BPDUs, ou se o resultado dessas BPDUs não indicar um loop, a porta passa para o estado de aprendizagem por 15 segundos e em seguida, transita para o estado de encaminhamento.
Neste caso, cada switch 11: 99 enviará BPDUs na porta à qual o hub está conectado e a alternância 77: 22 terá visto os quadros BPDU e vice-versa. Por terem percebido as BPDUs do outro, esses switches saberão que estão conectados uns aos outros e estão criando um loop.

Com este conhecimento, eles iniciarão o processo de cálculo do custo do caminho para a ponte de raiz, que neste caso é um caminho de custo igual para Root Bridge; o caminho de cada switch, através do hub passará por outros dois interruptores.

Como há custos de caminho iguais, o empate é resolvido, designando o switch de prioridade mais baixa como uma Porta Designada e bloqueando na outra porta, conforme mostrado na figura a seguir. Com a atribuição de uma nova Porta Raiz, Porta Designada ou identificação de uma nova Ponte Raiz, uma alteração foi feita para a estrutura STP na rede.

Qualquer alteração na estrutura STP na rede é chamada de

alteração de topologia , e o layout da estrutura STP é chamado de topologia STP . Na figura anterior, um problema de interface foi criado no switch 11: 55. O problema foi introduzido, seja por meio da digitação do comando de desligamento na interface, como no desligamento do cabo; de qualquer maneira, o estado da porta mudou para Down.

De repente, os outros dispositivos conectados ao alternador 55: 11 não possuem um caminho para o resto da rede, pois estavam usando essa conexão interconector e a outra conexão interconector estava em um estado Bloqueio. O seguinte processo ocorre:

Switch 55: 11 detecta uma alteração em uma interface ou aviso que os dados BPDU deixam de aparecer.

Devido a isso, o switch irá inundar a mudança em seus quadros BPDU e enviá-los através de todas as portas de comutação, incluindo a Porta de Bloqueio que sabia ter uma conexão com o restante da rede ao mesmo tempo.

Na revisão da topologia, o switch 55: 11 realmente anuncia através de seu quadro BPDU que ocorreu uma alteração de topologia.
O anúncio é feito através do envio de uma BPDU de Notificação de Mudança de Topologia (TCN). Estes dados são diretos para a Ponte Raiz, que envia atualizações BPDU para o resto da rede. Devido a esta mudança de topologia, algumas coisas acontecem:

Switch 55: 11 leva a porta no segmento A (veja a figura a seguir) e coloca-a no estado de encaminhamento, depois de identificar esta ação como forma de corrigir o isolamento que está passando.
1. A Ponte Raiz recebe notificação da alteração.
2. Outros interruptores na rede recebem notificação da alteração.
3. Este processo de ativação ocorre rapidamente após uma falha ser notada, mas detectar a falha pode levar vários segundos. O atraso na detecção de uma falha é porque o switch não deve ter recebido vários quadros BPDU esperados sobre o link antes de fazer a transição das portas relevantes de Bloqueio para encaminhamento.

Mesmo com esse pequeno atraso, que pode criar um problema para alguns de seus aplicativos baseados em rede, as ações corretivas tomadas pelo STP são muito mais rápidas do que a localização da interface em questão e o estabelecimento dos links manualmente.