peredelka38.ru
Spanning Tree Protocol (STP) — это протокол, который обеспечивает надежность и отказоустойчивость сетевых соединений в сети Ethernet. Он позволяет избежать петель в сети, которые могут создаться из-за нескольких соединений между коммутаторами. STP определяет наиболее короткий путь на основе приоритетов портов и автоматически блокирует остальные пути, чтобы предотвратить возникновение петель.
Начиная с модели коммутатора Cisco IOS, STP, который был разработан в соответствии с IEEE 802.1D, был улучшен и стал называться Per-VLAN Spanning Tree (PVST). PVST позволяет создавать отдельные деревья STP для каждой VLAN на коммутаторе Cisco. Это дает большую гибкость и эффективность, так как каждая VLAN может иметь свой собственный путь пересылки данных.
Настройка STP на коммутаторах Cisco включает в себя несколько шагов. Во-первых, необходимо установить необходимые значения приоритета для коммутатора и портов. Приоритет указывает коммутатору, какой порт будет активным и обеспечивать передачу данных. Чем меньше значение приоритета, тем выше его приоритет. Также необходимо настроить протокол BPDU Guard, который предотвращает получение и отправление BPDU (Bridge Protocol Data Units) на нежелательных портах, чтобы предотвратить возникновение неправильных связей.
Что такое STP?
STP рассчитывает логическую карту связей между коммутаторами и отключает некоторые порты, чтобы избежать возникновения петель. Он выбирает лучший путь для передачи данных и переключает соединения на этот путь в случае сбоя в сети.
Каждый коммутатор в сети имеет свою роль в протоколе STP: корневой мост, назначенные мосты и назначенные порты. Корневой мост является основным коммутатором, который управляет протоколом STP в сети. Он отправляет приветствия, чтобы определить свою позицию в сети.
Назначенные мосты — это коммутаторы, которые решают, какие порты будут отключены для предотвращения петель. Назначенные порты — это порты, которые настроены в соответствии с протоколом STP и используются для передачи данных.
В целом, STP помогает поддерживать стабильную работу сети, предотвращая возникновение петель и обеспечивая эффективную передачу данных.
Принцип работы STP
Протокол Spanning Tree (STP) на коммутаторах Cisco предотвращает петли в сетях Ethernet, обеспечивая надежность и избавляя от дублирования трафика. Сеть Ethernet может содержать несколько коммутаторов, и каждый из них может иметь несколько портов. Петля возникает, когда есть два или более пути между коммутаторами.
Второй уровень(STP) рекурсивно выполняет метод покрашивания ребер двудольного графа, находя мосты и выбирая вложение каждого булева предиката. Это предотвращает образование циклов в графе.
STP использует алгоритмы для определения корневого моста и просмотра соседних мостов с коммутаторами. Коммутатор с наименьшим бидом является корневым мостом. Для каждого порта коммутатора вычисляется стоимость пути. Порт с наименьшей стоимостью выбирается как корневой порт, а порт с наименьшим номером бриджа выбирается в качестве корневого порта второго тира.
STP также следит за изменениями в топологии сети и может перестраивать пути для избежания петель. Когда происходит изменение в сети, STP может использовать порты с меньшей стоимостью пути для сокращения времени сходства, чтобы обеспечить более эффективную маршрутизацию трафика.
Настроить STP на коммутаторе Cisco можно с помощью протокола Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) или Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP). Рекомендуется использовать RSTP, так как он обеспечивает более быстрое сходство и восстановление в случае сбоя в сети.
Обнаружение петель
Функция обнаружения петель работает путем наблюдения за BPDU-пакетами, которые используются для определения топологии сети. Если на коммутаторе обнаруживается петля, то возникает состояние блокировки портов. В этом состоянии порты не могут передавать данные, что помогает предотвратить дублирование и перезаполнение сети.
Однако, если на коммутаторе отключена функция обнаружения петель, то может возникнуть флодинг и отказ сети. Поэтому рекомендуется включать и настраивать данную функцию на коммутаторах Cisco для обеспечения надежности и стабильности работы сети.
Кроме того, обнаружение петель работает в паре с другой функцией STP – Root Guard. Эта функция также предотвращает возникновение петель, но работает по другому принципу. Root Guard ограничивает возможность коммутатора быть корневым, что защищает корневой мост сети от нежелательных изменений в топологии.
Протоколы STP на коммутаторах Cisco
STP и RSTP основаны на алгоритме, который предотвращает возникновение петель в сети и обеспечивает резервирование связи, чтобы в случае отказа одной цепи данные могли продолжать передаваться по другим.
Основной задачей STP и RSTP является определение и блокирование лишних путей в сети, которые могут привести к дублированию передаваемых данных или созданию петель. Протоколы выбирают оптимальные пути и блокируют остальные, чтобы избежать возникновения конфликтов и избыточности.
Конфигурация STP и RSTP на коммутаторах Cisco включает в себя настройку корневого моста, переназначение стоимости портов, настройку портов для работы в режиме шлюзов STP и многое другое.
| Протокол | Описание |
|---|---|
| STP | Оригинальный протокол STP, который имеет высокую сходимость, но медленную реакцию на изменения в сети. |
| RSTP | Усовершенствованная версия STP, которая обладает быстрой сходимостью и быстрой реакцией на изменения в сети. Рекомендуется для использования в современных сетях. |
Коммутаторы Cisco поддерживают различные версии STP и RSTP, включая IEEE 802.1D, IEEE 802.1w и IEEE 802.1s.
Управление протоколами STP и RSTP осуществляется с помощью командной строки или графического интерфейса коммутатора. Различные операции, такие как настройка приоритетов мостов, настройка портов и контроль времени ожидания, могут быть выполнены для оптимизации работы сети.
В общем, протоколы STP и RSTP играют важную роль в обеспечении надежности и эффективности работы коммутационной сети на коммутаторах Cisco.
Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)
Протокол RSTP работает на уровне 2 модели OSI и позволяет коммутатору выбрать оптимальный путь в сети, исключая ненужные или дублирующие пути, которые могут привести к циклическим петлям.
Преимущества RSTP по сравнению с STP:
- Более быстрое обнаружение и устранение петель в сети;
- Быстрое переключение портов при отказе связи;
- Меньшее количество таймеров, что упрощает конфигурацию и улучшает производительность;
- Возможность использования PortFast и BPDU Guard, что повышает безопасность сети.
Для настройки RSTP на коммутаторах Cisco можно использовать команду spanning-tree mode rapid-pvst. Эта команда включает RSTP в режиме Per-VLAN Spanning Tree Plus (PVST+), что позволяет использовать отдельные деревья для каждой VLAN в сети.
Команда show spanning-tree позволяет просмотреть информацию о состоянии RSTP на коммутаторе, включая активные порты, корневой мост, корневой порт и другую полезную информацию для отладки и мониторинга.
Таким образом, протокол RSTP является более современной и эффективной альтернативой протокола STP и позволяет улучшить производительность и надежность сети Ethernet.
Как настроить STP на коммутаторах Cisco
Настройка STP на коммутаторах Cisco позволяет автоматически определить и отключить ненужные петли, обеспечивая надежную и стабильную работу сети. Для настройки STP на коммутаторе Cisco необходимо выполнить следующие шаги:
- Подключите коммутаторы в сеть: Необходимо предоставить питание коммутаторам и соединить их сетевыми кабелями.
- Установите базовую конфигурацию: Введя команду enable, перейдите в привилегированный режим и пропишите основные настройки, такие как имя коммутатора и IP-адрес.
- Включите STP на коммутаторе: В режиме конфигурации коммутатора введите команду spanning-tree vlan 1-4094. Это включит STP для всех VLAN на коммутаторе.
- Настройте приоритет коммутатора: Для определения корневого коммутатора STP необходимо установить приоритет для каждого коммутатора. Используйте команду spanning-tree vlan 1-4094 priority <�приоритет>, где <�приоритет> — число от 0 до 61440 с шагом 4096 (по умолчанию 32768).
- Настройте порты коммутатора: Для каждого порта коммутатора, связанного с другим коммутатором, необходимо настроить режим порта. Наиболее распространенные режимы порта — trunk и access.
- Проверьте конфигурацию: Проверьте настройки STP с помощью команды show spanning-tree. Эта команда покажет текущую конфигурацию STP на коммутаторе и информацию о статусе портов.
Настройка STP на коммутаторах Cisco поможет обеспечить бесперебойную и эффективную работу сети, предотвращая возникновение петель и конфликтов. Это важный шаг при настройке сетевой инфраструктуры и обеспечении стабильной передачи данных.
Настройка корневого моста
Для настройки корневого моста в протоколе STP (Spanning Tree Protocol) на коммутаторах Cisco необходимо выполнить следующие шаги:
- Определить коммутатор, который должен стать корневым мостом.
- На этом коммутаторе включить протокол STP при помощи команды spanning-tree mode.
- На остальных коммутаторах выключить протокол STP при помощи команды no spanning-tree.
- Настроить приоритет корневого моста на коммутаторе, который должен стать корневым, при помощи команды spanning-tree vlan [vlan-id] priority [priority]. Значение приоритета должно быть меньше, чем на остальных коммутаторах.
- Убедиться, что настройки STP применены на всех коммутаторах с помощью команды show spanning-tree.
Настройка корневого моста позволяет определить главный коммутатор в сети, который будет обрабатывать пересылку данных.
Обратите внимание, что настройка корневого моста должна быть выполнена аккуратно, чтобы избежать создания петель в сети и обеспечить надежное функционирование.