STP (Spanning Tree Protocol) – протокол, разработанный компанией Cisco Systems, используемый для предотвращения возникновения петель в сетях Ethernet. Петли могут привести к непредсказуемому поведению сети, такому как потеря пакетов и дублирование трафика, что может серьезно навредить функционированию сети и вызвать непредвиденные проблемы.
STP обеспечивает создание логического дерева, которое предотвращает возникновение петель в сети Ethernet. Это достигается благодаря принципу выбора корневого моста и назначению портов на каждом коммутаторе в роли корневого порта или некорневого порта. Когда петель нет, трафик идет только по одному пути, что гарантирует надежность и предотвращает перегрузку сети.
Настройка STP на устройствах Cisco может быть выполнена с помощью командного интерфейса коммутатора. Сначала необходимо включить протокол STP на всех коммутаторах в сети. Это делается путем ввода команды spanning-tree mode в режиме глобальной конфигурации коммутатора.
Затем следует настроить коммутаторы в качестве корневых или некорневых портов. Корневой порт – это порт, который находится на коммутаторе с наивысшим приоритетом. Некорневые порты – это порты, которые не являются корневыми и конкурируют за передачу данных по логическому дереву. Для настройки порта в режиме корневого или некорневого необходимо использовать команду spanning-tree port priority.
Основные принципы работы STP
STP реализует следующие принципы:
1. Выбор корневого моста:
STP выбирает один из коммутаторов в сети в качестве корневого моста. Корневой мост — это коммутатор с наименьшим числом, которое называется Bridge ID. Каждый коммутатор отправляет BPDU-сообщения с информацией о своем Bridge ID. Таким образом, STP определяет корневой мост и синхронизирует все остальные коммутаторы по отношению к нему.
2. Выбор пути:
После выбора корневого моста каждый коммутатор определяет кратчайший путь до него. STP использует алгоритм Dijkstra, чтобы найти оптимальные пути до корневого моста. Коммутаторы выбирают порт с наименьшей стоимостью пути до корневого моста.
3. Блокировка портов:
STP блокирует некоторые из портов на коммутаторах, чтобы предотвратить возникновение петель в сети. Коммутаторы отправляют BPDU-сообщения через все порты и сравнивают информацию, чтобы выяснить, какие порты являются частью наличной петли. Порты, которые обнаруживаются на петле, блокируются, что позволяет избежать дублирования трафика и сохранить согласованность сети.
4. Обнаружение изменений в сети:
STP постоянно мониторит сеть на наличие изменений. Если происходит сбой в сети или добавляется новый коммутатор, STP пересчитывает пути в сети и может изменить состояние некоторых портов. Эта возможность обеспечивает устойчивость и надежность сети Ethernet.
При правильной настройке и конфигурации STP обеспечивает безопасность и надежность работы сети, предотвращая возникновение петель и дублирование трафика. Основные принципы работы STP позволяют создать эффективную и защищенную сетевую инфраструктуру.
Как настроить STP на устройствах Cisco
Следующие шаги помогут настроить STP на коммутаторах Cisco:
- Подключитеся к коммутатору с помощью программы эмуляции терминала, такой как PuTTY или SecureCRT.
- Войдите в режим привилегированного доступа, введя команду
enable
и пароль. - Перейдите в режим конфигурации, введя команду
configure terminal
. - Перейдите в режим настройки протокола STP, введя команду
spanning-tree mode
и выбрав один из режимов работы, таких как PVST (Per VLAN Spanning Tree) или RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol). - Настройте приоритет корневого моста с помощью команды
spanning-tree vlan root primary
для выбранной VLAN. - Настройте приоритет назначения корневого моста с помощью команды
spanning-tree vlan root secondary
для выбранной VLAN. - Настройте порты коммутатора в соответствии с вашими требованиями с помощью команды
interface
и необходимых параметров, таких как spanning-tree portfast или spanning-tree guard. - Проверьте настройки STP с помощью команды
show spanning-tree
. - Сохраните настройки, введя команду
write
, чтобы убедиться, что изменения будут сохранены после перезагрузки коммутатора.
После выполнения этих шагов STP будет настроен на устройствах Cisco, что поможет предотвратить возникновение петель и обеспечить стабильную работу сети.