Hoe Spanning Tree Protocol (STP) netwerkwijzigingen beheert - dummies

Wat gebeurt er wanneer u een nieuwe hub aansluit of overschakelt naar een STP-netwerk (Spanning Tree Protocol)? Voor dit voorbeeld was een hub verbonden met een hub met een poort op zowel switch 11: 99 als switch 77: 22. Er is een hub gebruikt omdat deze geen netwerkintelligentie heeft.

Het netto-effect is eigenlijk hetzelfde als het rechtstreeks verbinden van deze twee switches met een standaard netwerkkabel; Ik heb een lus gemaakt op het netwerk via switches 11: 99, 11: 22, 55: 22 en 77: 22. De hub werkt op laag 1 en weet niets van laag 2 of STP, dus de hub behandelt de links van beide poorten, die zojuist als actief waren verbonden en gegevens graag via deze verbinding doorgeven.

De schakelaars daarentegen niet behandelen deze verbinding als actief. Telkens wanneer op een interface of poort de status is gewijzigd in Up, omdat ofwel een apparaat wordt aangesloten of een no-shutdown-opdracht op de interface wordt uitgevoerd, volgt een switch een strikt proces door de poort in een van de vier STP-poortstatussen te plaatsen.

STP Port States

State	Description
Blocking	Als er een lus is nadat de STP-topologie is geleerd en bekend is, wordt een poort in de blokkeertoestand geplaatst om te voorkomen dat de lus wordt schadelijk voor het netwerk.
Luisteren	Wanneer de status van een poort verandert in Omhoog, wordt deze geplaatst in een Luisterstatus, waarmee BPDU-gegevens kunnen worden verwerkt en doorgestuurd, , maar alle andere gegevens die worden weergegeven, worden verwijderd.
Leren	Na het luisteren, als de switch beslist dat de verbinding geen lus veroorzaakt, leert deze welke adressen zich in het netwerk bevinden en voegt deze toe aan de adresdatabase om sommige < de overstroming die anders op de schakelaar zou plaatsvinden. Doorsturen
Als er geen lussen worden veroorzaakt door de interface, worden alle gegevens die naar of	van die interface worden doorgestuurd zoals normaal op een switch.

Dit is wat er gebeurt als de status van een poort verandert in Up:

Elke switch waarmee de hub is verbonden (switches 11: 99 en 77: 22) merkt dat de linkstatus van één van hun poorten is gewijzigd in Omhoog.

Elke switch zet de zojuist gekoppelde poort in de luistermodus, wat betekent dat deze BPDU-frames ziet en doorstuurt, maar geen ander verkeer passeert. Op dit moment weet elke switch niet of deze nieuwe link een lus in het netwerk zal creëren.

Na een vertraging van 30 seconden, als de nieuw gekoppelde poort geen BPDU's ziet, of als het resultaat van die BPDU's geen lus aangeeft, gaat de poort 15 seconden in de leerstatus en vervolgens overgaat naar de status Doorsturen.
In dit geval heeft elke switch 11: 99 BPDU's verzonden op de poort waarop de hub is aangesloten en overschakelen tussen 77: 22 heeft de BPDU-frames gezien en omgekeerd. Omdat ze elkaars BPDU's zien, weten deze schakelaars dat ze met elkaar zijn verbonden en een lus maken.

Met deze kennis zullen ze het proces starten van het berekenen van de padkosten naar de rootbridge, wat in dit geval een geval is van gelijke kostenpaden naar Root Bridge; het pad van elke schakelaar, door de hub gaat door twee andere schakelaars.

Omdat er gelijke padkosten zijn, wordt de binding opgelost door de schakelaar met de laagste prioriteit aan te duiden als een aangewezen poort en te blokkeren op de andere poort, zoals weergegeven in de volgende afbeelding. Met de toewijzing van een nieuwe Root Port, Designated Port of identificatie van een nieuwe Root Bridge, is er een wijziging aangebracht in de STP-structuur op het netwerk.

Elke wijziging in de STP-structuur op het netwerk wordt een

topologiewijziging , genoemd en de lay-out van de STP-structuur wordt de STP -topologie genoemd. In de vorige afbeelding werd een interfaceprobleem gecreëerd in switch 11: 55. Het probleem werd veroorzaakt door het typen van de opdracht shutdown in de interface of door de kabel los te koppelen; in beide gevallen is de staat van de poort gewijzigd in Omlaag.

Plots hebben de andere apparaten die zijn aangesloten op switch 55: 11 geen pad naar de rest van het netwerk omdat ze die verbinding tussen de switches gebruikten en de andere verbinding tussen de switches zich in een blokkerende staat bevond. Het volgende proces vindt plaats:

Schakelaar 55: 11 detecteert een wijziging in een interface of merkt op dat de BPDU-gegevens niet meer worden weergegeven.

Hierdoor schakelt de switch de wijziging in zijn BPDU-frames uit en stuurt deze door alle switchpoorten, inclusief de blokkeerpoort waarvan hij wist dat deze in één keer een verbinding had met de rest van het netwerk.

In de review van de topologie kondigt switch 55: 11 via zijn BPDU-frame aan dat er een topologieverandering heeft plaatsgevonden.
De aankondiging wordt gedaan door een BPDU (Topology Change Notification) (TCN) te verzenden. Deze gegevens gaan rechtstreeks naar de Root Bridge, die BPDU-updates naar de rest van het netwerk verzendt. Vanwege deze wijziging van de topologie gebeuren er een paar dingen:

Schakelaar 55: 11 neemt de poort op segment A (zie de volgende afbeelding) en plaatst deze in de staat Doorsturen, nadat deze actie is geïdentificeerd als de manier om de isolatie die het ondergaat te corrigeren.
1. De Root Bridge ontvangt een melding van de wijziging.
2. Andere switches op het netwerk ontvangen een melding van de wijziging.
3. Dit activeringsproces vindt snel plaats nadat een fout is opgemerkt, maar het detecteren van de fout kan enkele seconden duren. De vertraging bij het detecteren van een fout is dat de switch niet meerdere van de verwachte BPDU-frames over de link had ontvangen voordat de relevante poorten van Blocking to Forwarding werden overgezet.

Zelfs met deze kleine vertraging, die een probleem kan vormen voor sommige van uw op netwerken gebaseerde toepassingen, is de door STP genomen corrigerende actie veel sneller dan het lokaliseren van de betreffende interface en het handmatig tot stand brengen van de koppelingen.