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Redundancia en una red

redundancia en la red y la importancia del protocolo STP en este tipo de redes
by

Gilberto Villa

on 23 April 2010

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Transcript of Redundancia en una red

Topologias Redundates de Capa 2 A medida que los negocios se vuelven cada vez más dependientes de la red, la disponibilidad de la infraestructura de red se transforma en una inquietud comercial fundamental que debe ser tenida en cuenta. La redundancia es la solución para lograr la disponibilidad necesaria. En un diseño jerárquico, la redundancia se logra en las capas de distribución y núcleo a través de hardware adicional y rutas alternativas entre dicho hardware. Redundancia La redundancia cuenta con algunas complicaciones que deben ser tenidas en cuenta antes de que se implemente de forma segura en una red jerárquica. Bucles de Capa 2 Una tormenta de broadcast se produce cuando existen tantas tramas de broadcast atrapadas en un bucle de Capa 2 que se consume todo el ancho de banda disponible. En consecuencia, no existe ancho de banda disponible para el tráfico legítimo y la red queda no disponible para la comunicación de datos. Tormenta de broadcast Las tramas de unicast enviadas a una red con bucles pueden generar tramas duplicadas que llegan al dispositivo de destino. Tramas de unicast duplicadas
STP Si los cables de red no están rotulados de forma adecuada cuando finalizan en el panel de conexión del armario de cableado, es difícil determinar cuál es el destino del puerto en el panel de conexión de la red. Los bucles de red que son el resultado de conexiones duplicadas accidentales en los armarios de cableado son muy comunes. Bucles en el Armario de Cableado Bucles en los cubículos El bucle interrumpe la comunicación entre todos los dispositivos conectados al switch S1.
Introduccio'n a STP STP asegura que exista sólo una ruta lógica entre todos los destinos de la red, al bloquear de forma intencional aquellas rutas redundantes que puedan ocasionar un bucle.
STP utiliza el algoritmo spanning tree (STA) para determinar los puertos de switch de la red que deben configurarse para el bloqueo, y así evitar que se generen bucles. El STA designa un único switch como puente raíz y lo utiliza como punto de referencia para todos los cálculos de rutas.


Todos los switches que comparten STP intercambian tramas de BPDU para determinar el switch que posee el menor ID de puente (BID) en la red. El switch con el menor BID se transforma en el puente raíz de forma automática según los cálculos del STA
Puertos raíz: los puertos de switch más cercanos al puente raíz Puertos designados: todos los puertos que no son raíz y que aún pueden enviar tráfico a la red. Puertos no designados: todos los puertos configurados en estado de bloqueo para evitar los bucles. La BPDU es la trama de mensaje que se intercambia entre los switches en STP.

La trama de BPDU contiene 12 campos distintos que se utilizan para transmitir información de prioridad y de ruta que STP necesita para determinar el puente raíz y las rutas al mismo
Campos BID

El ID de puente (BID) se utiliza para determinar el puente raíz de una red. El campo BID de una trama de BPDU contiene tres campos separados: prioridad de puente, ID de sistema extendido y dirección MAC. Cada campo se utiliza durante la elección del puente raíz. Prioridad del puente
La prioridad del puente es un valor que puede personalizarse y puede utilizarse para ejercer influencia sobre el switch que debe convertirse en el puente raíz. El switch con la menor prioridad, es decir, el menor BID, se transforma en el puente raíz (a medida que desciende el valor de prioridad, aumenta la misma). ID de sistema extendido

El valor de ID de sistema extendido se agrega al valor de prioridad de puente en el BID para identificar la prioridad y la VLAN de la trama de BPDU.
Dirección MAC

Cuando dos switches se configuran con la misma prioridad y poseen el mismo ID de sistema extendido, el switch con la dirección MAC con el menor valor hexadecimal es el de menor BID. Inicialmente, todos los switches se configuran con el mismo valor de prioridad predeterminado. Luego, la dirección MAC es el factor de decisión sobre el cual el switch se convertirá en puente raíz. Cuando el STA determina las rutas que deben permanecer disponibles, configura los puertos de switch de acuerdo con distintas funciones. Las funciones de los puertos describen su relación en la red con el puente raíz y si los mismos pueden enviar tráfico.

STP introduce cinco estados de puertos.

Bloqueo: el puerto es un puerto no designado y no participa en el envío de tramas

Escuchar: STP determina que el puerto puede participar en el envío de tramas de acuerdo a las tramas de BPDU que el switch ha recibido hasta ahora.

Aprender: el puerto se prepara para participar en el envío de tramas y comienza a llenar la tabla de direcciones MAC.

Enviar: el puerto se considera parte de la topología activa, envía tramas y envía y recibe tramas de BPDU.

Deshabilitado: el puerto de la Capa 2 no participa en el spanning tree y no envía tramas.

La cantidad de tiempo que un puerto permanece en los distintos estados depende de los temporizadores de BPDU.
Tiempo de saludo

El tiempo de saludo es el tiempo que transcurre cada vez que una trama de BPDU es enviada a un puerto.
Retraso en el envío

El retraso de envío es el tiempo que transcurre en los estados de escuchar y aprender.


Antigüedad máxima

El temporizador de antigüedad máxima controla la cantidad máxima de tiempo en que un puerto de switch guarda información de la configuración de la BPDU. Algoritmo Spanning tree Proceso de Prioridad del Paquete Enlaces
Troncales Puerto Raiz Puerto Raiz Puerto Designado Puerto Designado Puerto Designado Puerto NO Designado PUENTE RAIZ Campo # Bytes Campo 4 8 12 2 1 1 1 8 2 ID de prtocolo Version Tipo de mensaje Señaladores ID de raiz Costo de la ruta ID de puente ID del puerto Antigüedad del maxima Tiempo de saludo Retraso en el envio 2 2 2 2 8 4 Antigüedad del mensaje ID del puente sin el ID
del sistema extendido ID del puente con el ID
del sistema extendido ID de sistema = VLAN Prioridad del puente 2 bytes 2 bytes 12 bits 4 bits Direccion MAC ID de puente: 8 bytes 6 bytes 6 bytes 48 bits ID de puente: 8 bytes Direccion MAC Id de sistema
extendido Prioridad
de puente
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