Spanning Tree Protocol

[dangquangminh]

[CCNA] NẾU CHƯA GIẢI THÍCH Giao thức Spanning Tree (STP) MỘT CÁCH RÕ RÀNG THÌ PHẢI ĐỌC LẠI GẤP BÀI NÀY!!!


Khi một mạng Layer 2 có vòng lặp vật lý do các bạn đấu cáp bị sai, các frame có thể quay vòng vô tận giữa các switch, gây ra hiện tượng loop. Trong thực tế, lúc mạng bị loop đã xảy ra, cách duy nhất là các bạn phải tắt nguồn các thiết bị switch. Lúc đó truy cập cổng console cũng khó. Còn Internet của toàn mạng doanh nghiệp sẽ vô cùng chập chờn.

Các triệu chứng là kết quả kỹ thuật của:

• Khung (frame) bị trùng lặp.

• Gói tin bị gửi lộn thứ tự.

• Địa chỉ MAC bị học luân phiên giữa các cổng (hiện tượng MAC flapping).

• Broadcast bị nhân lên liên tục, gây bão broadcast, tê liệt hệ thống.

STP ra đời để ngăn chặn vòng lặp Layer 2, bằng cách xây dựng một cây không có chu trình, gọi là spanning tree. STP ngăn ngừa loop nha các bạn.

Sau đây xem tiếp nó ngăn ngừa bằng cách nào? Nó sẽ bầu chọn ra 1 cái cây. Cây nào bao phủ hết tất cả các thiết bị L2. Hễ nói đến cây thì chúng ta phải có gốc của cây.

Do đó việc đầu tiên là bầu chọn ra gốc của cây, tức Root Bridge.



Cầu gốc (Root Bridge)

• Mỗi switch đều có một Bridge ID (BID) gồm:
  2 byte priority (mặc định: 32768)
  Địa chỉ MAC

STP sẽ chọn switch có BID nhỏ nhất làm cầu gốc (Root Bridge).

Muốn ép switch làm root: dùng lệnh

spanning-tree vlan X root primary

Mặc định nếu không cấu hình priority, switch có MAC thấp nhất sẽ thắng.

Cổng gốc Root port và chi phí đường đi


Mỗi switch không phải root (non root switch) sẽ phải tính đường đi ngắn nhất từ nó đến root bridge:

• Cổng có chi phí thấp nhất trở thành Cổng gốc (Root Port)

• Các cổng còn lại sẽ:
  Một cổng được chọn làm Cổng chỉ định (Designated Port) trên mỗi đoạn LAN.
  Các cổng còn lại bị chặn (Blocked) để tránh loop.

Chi phí (Cost) phụ thuộc vào băng thông:

• 10 Gbps → chi phí thấp

• Fast Ethernet → chi phí cao hơn

Có thể điều chỉnh chọn cổng bằng cách:

interface Gig0/1 spanning-tree port-priority 0

Giá trị càng thấp càng ưu tiên.

Trạng thái cổng trong STP


Khi STP hoạt động, cổng đi qua các trạng thái:

• Blocking Không học MAC, không chuyển tiếp

• Listening Lắng nghe BPDU

• Learning Bắt đầu học

• ForwardingBắt đầu chuyển tiếp dữ liệu

• Disabled Không hoạt động (do admin tắt)

Thời gian chờ mặc định:

• Hello Time: 2 giây.

• Max Age: 20 giây

• Forward Delay: 15 giây → mất ~30 giây để chuyển sang trạng thái forwarding

Loại cổng STP

• Root Port Cổng đi về Root Bridge

• Designated Cổng duy nhất được forwarding trên một LAN segment

• Alternate Bị chặn, dùng khi cổng chính hỏng

CHú ý: Root Bridge không có cổng Root, vì nó chính là đích đến.

Lệnh kiểm tra STP

• show spanning-tree activeHiển thị STP đang chạy

• show spanning-tree vlan <vlan>Thông tin STP của VLAN cụ thể

• show spanning-tree interface <int>STP trên một interface

• show spanning-tree blockedportsDanh sách các cổng đang bị chặn

• show spanning-tree summaryTóm tắt trạng thái STP