Tweet
SPANNING TREE PROTOCOL - STP
1. Tổng quan về IEEE 802.1D:
Một mạng mạnh mẽ được thiết kế không chỉ đem lại tính hiệu quả cho việc truyền các gói hoặc frame, mà còn phải xem xét làm thế nào để khôi phục hoạt động của mạng một cách nhanh chóng khi mạng xảy ra lỗi. Trong môi trường lớp 3, các giao thức định tuyến sử dụng con đường dự phòng đến mạng đích để khi con đường chính bị lỗi thì sẽ nhanh chóng tận dụng con đường thứ 2. Định tuyến lớp 3 cho phép nhiều con đường đến đích để giữ nguyên tình trạng hoạt động của mạng và cũng cho phép cân bằng tải qua nhiều con đường.
Trong môi trường lớp 2 (switching hoặc bridging), không sử dụng giao thức định tuyến và cũng không cho phép các con đường dự phòng, thay vì bridge cung cấp việc truyền dữ liệu giữa các mạng hoặc các port của switch. Giao thức Spanning Tree cung cấp liên kết dự phòng để mạng chuyển mạch lớp 2 có thể khôi phục từ lỗi mà không cần có sự can thiệp kịp thời. STP được định nghĩa trong chuẩn IEEE 802.1D.
1.1. Spanning Tree là gì và tại sao phải sử dụng nó?
Spanning Tree Protocol (STP) là một giao thức ngăn chặn sự lặp vòng, cho phép các bridge truyền thông với nhau để phát hiện vòng lặp vật lý trong mạng. Sau đó giao thức này sẽ định rõ một thuật toán mà bridge có thể tạo ra một topology luận lý chứa loop-free. Nói cách khác STP sẽ tạo một cấu trúc cây của free-loop gồm các lá và các nhánh nối toàn bộ mạng lớp 2.
Vòng lặp xảy ra trong mạng với nhiều nguyên nhân. Hầu hết các nguyên nhân thông thường là kết quả của việc cố gắng tính toán để cung cấp khả năng dự phòng, trong trường hợp này, một link hoặc switch bị hỏng, các link hoặc switch khác vẫn tiếp tục hoạt động, tuy nhiên các vòng lặp cũng có thể xảy ra do lỗi. Hình 3.1 biểu diễn một mạng switch điển hình và các vòng lặp cố ý được dùng để cung cấp khả năng dự phòng như thế nào.
Hai nguyên nhân chính gây ra sự lặp vòng tai hại trong mạng chuyển mạch là do broadcast và sự sai lệch của bảng bridge.
Broadcast Loop
Broadcast Loop và vòng lặp lớp 2 là một sự kết hợp nguy hiểm. Hình 3.2 biểu diễn broadcast tạo ra vòng lặp phản hồi (feedback loop).
Broadcast Loop
Broadcast Loop và vòng lặp lớp 2 là một sự kết hợp nguy hiểm. Hình 3.2 biểu diễn broadcast tạo ra vòng lặp phản hồi (feedback loop).
Giả sử rằng, không có switch nào chạy STP:
• Bước 1: host A gửi một frame bằng địa chỉ broadcast MAC (FF-FF-FF-FF-FF-FF).
• Bước 2: frame đến cả hai Cat-1 và Cat-2 qua port 1/1
• Bước 3: Cat-1 sẽ đưa frame qua port 1/2.
• Bước 4: frame được truyền đến tất cả các node trên đoạn mạng Ethernet kể cả port 1/2 của Cat-2.
• Bước 5: Cat-2 đưa frame này đến port 1/1 của nó.
• Bước 6: một lần nữa, frame xuất hiện port 1/1 của Cat-1.
• Bước 7: Cat-1 sẽ gửi frame này đến port 1/2 lần hai. Như vậy tạo thành một vòng lặp ở đây.
• Bước 1: host A gửi một frame bằng địa chỉ broadcast MAC (FF-FF-FF-FF-FF-FF).
• Bước 2: frame đến cả hai Cat-1 và Cat-2 qua port 1/1
• Bước 3: Cat-1 sẽ đưa frame qua port 1/2.
• Bước 4: frame được truyền đến tất cả các node trên đoạn mạng Ethernet kể cả port 1/2 của Cat-2.
• Bước 5: Cat-2 đưa frame này đến port 1/1 của nó.
• Bước 6: một lần nữa, frame xuất hiện port 1/1 của Cat-1.
• Bước 7: Cat-1 sẽ gửi frame này đến port 1/2 lần hai. Như vậy tạo thành một vòng lặp ở đây.
Comment