Spanning Tree Protocol (STP)

802.1D Spanning tree Protocol

STP dùng các thông điệp giữa các switch để giúp ổn định hệ thống mạng về một sơ đồ không bị vòng lặp. Để làm được như cậy, STP sẽ đưa vài cổng của switch về trạng thái blocking, cổng sẽ không truyền hay nhận dữ liệu. Các cổng còn lại sẽ ở trạng thái forwarding. Tất cả các loại cổng này sẽ giúp hình thành một sơ đồ mạng không bị loop.

Các bước diễn tiến của hoạt động của spanning tree

Bầu chọn root switch: Switch có bridge-ID nhỏ nhất sẽ được bầu chọn. Thông thường, bridgeID được hình thành gồm giá trị priority (2 bytes) và MAC của switch. Xác định root port: là cổng trên những non-root switch có kết nối ngắn nhất về rootswitch. Xác định designated port trên từng segment: Khi có nhiều switch kết nối vào một segment, đây là cổng của switch chịu trách nhiệm đẩy traffic ra khỏi segment.

Bầu chọn root switch

Chỉ một switch có thể là root của một cây spanning tree. Để tìm ra root, các switch phải bầu chọn. Từng switch sẽ bắt đầu hoạt động spanning tree của nó bằng cách tạo và gửi các gói STP BPDU, trong đó thông báo chính nó là root. Nếu một switch nghe một BPDU tốt hơn (tức là BPDU có bridgeID nhỏ hơn), switch đó sẽ không khai báo nó là root nữa. Thay vào đó, switch sẽ bắt đầu gửi ra các BPDU nhận được từ switch ứng cử viên tốt hơn. Cuối cùng, tất cả các switch ngoại trừ switch có bridge ID tốt nhất sẽ ngừng gửi BPDU. Switch chiến thắng trong quá trình bầu cử trở thành root switch.

Giá trị bridgeID nguyên thủy của 802.1D có hai trường:

- Trường priority 2 bytes: được thiết kế để cấu hình trên các switch khác nhau để ảnh hưởng đến kết quả của quá trình bầu của spanning tree.
- Một trường có độ dài 6-bytes chứa địa chỉ MAC, được dùng để so sánh trong trường hợp độ ưu tiên của các switch là bằng nhau. Chắc chắn là sẽ có một switch thắng quá trình bầu chọn. Định dạng của bridgeID ở dạng nguyên thủy và dạng đã định nghĩa lại:



Định dạng của BPDU bị thay đổi là do việc phát minh ra các phiên bản PVST+ và MST. Với kiểu bridgeID cũ, một bridgeID của một switch cho mỗi phiên bản spanning tree là giống nhau nếu switch dùng một MAC. Nếu dùng nhiều spanningtree, việc mỗi switch chỉ có một bridgeID có thể gây ra nhầm lẫn. Vì vậy Cisco dùng một địa chỉ MAC khác nhau cho từng vlan khi tạo ra bridgeID. Điều này dẫn đến các giá trị bridgeID khác nhau mỗi VLAN, nhưng cũng sẽ làm tốn nhiều địa chỉ MAC trong từng switch.

Trường SystemID mở rộng cho một mạng dùng nhiều phiên bản spanningtree, mà không cần dùng các địa chỉ MAC riêng biệt cho từng switch. Trường này cho phép các VLAN-ID được đặt trong 12 bit cuối cùng của trường priority. Một switch có thể dùng một địa chỉ MAC để xây dựng nên bridgeID và với chỉ số vlan trong trường SystemID, switch này vẫn có một bridgeID duy nhất trong từng VLAN. Việc sử dụng trường systemID mở rộng còn được gọi là cơ chế giảm địa chỉ MAC (MAC address reduction).

Nguồn http://en.wikipedia.org/wiki/Spanning_Tree_Protocol

Posted in: CCNA, Mạng viễn thông