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Unidad 2 STP (Spanning Tree Protocol)

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by

Jaime Ávila

on 22 November 2014

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Transcript of Unidad 2 STP (Spanning Tree Protocol)

SPANNING TREE PROTOCOL (STP)
Switching Loops
Tipos de STP
Common Spanning Tree (CST)
Per VLAN Spanning Tree (PVST) y su versión mejorada PVST+
Rapid STP (RSTP, 802.1w)
Multiple STP (MSTP)
Proceso de STP
Elije un Root Bridge
Identifica los Root Ports
Identifica los Puertos Designados
Si existe un loop, un puerto es colocado en el estado de Blocking.
Elección del Root Bridge
Puerto Raíz
Puerto que tiene el camino con menor costo para alcanzar el Root Bridge.
Solo 1 Root port por switch.
El Root Bridge no posee RP.
Costo
Puertos Designados
Cada segmento de red requiere un Puerto Designado
Este puerto no será colocado en estado Blocking
Todos los puertos del Root Bridge se convierten en Puertos Designados
Ejemplo configuración modo de los puertos
PORT ID
Criterios para elegir
RP y DP
1ro-Camino con menor costo hacia el Root Bridge.
2do-Menor Bridge ID.
3ro-Menor Port ID.
Estados de los puertos STP
 Blocking
 Listening
 Learning
 Forwarding
 Disabled
IEEE 802.1W es una evolución del IEEE 802.1D.
Fue utilizado por primera vez en el año 1982 .
Aumenta la velocidad de recalculo del spaning tree cuando ocurre un cambio en la topología.

¿Qué es?

Rapid Spanning Tree Protocol

Mantiene la compatibilidad en retrospectiva con 802.1D
BPDU, versión 2
Puerto extremo
Tipos de enlace: Punto a punto y compartido
La función de un puerto es diferente de su función.

Características



Descarte

Aprender

Enviar

Estados de los puertos en RSTP


Designado

Raíz

Alternativo

Funciones de los puertos RSTP

Hello Timer: Indica la frecuencia con que la BPDU son enviados por switches.

Forward Delay: Indica un período de retraso tanto en la escucha y estados de aprendizaje de un puerto, para un total 30 segundos. Este retraso asegura STP tiene tiempo suficiente para detectar y eliminar los bucles.

Max Age: Indica el tiempo que un switch mantendrá la información BPDU desde un switch vecino antes de descartarlo. En otras palabras, si un switch falla en recibir BPDU desde un switch de vecino para el período máximo de Edad, se eliminará la información de este switch de la base de datos de topología STP.


STP TIMERS


STP Cambios en la Topología


Un cambio en la topología STP se producirá en dos circunstancias:

Cuando una interfaz se coloca en un estado de reenvío.

Cuando una interfaz que ya están en un estado de reenvío o de aprendizaje se coloca en un estado de bloqueo.


Los puertos en PortFast permiten a la interfaz pasar de un estado de bloqueo a un estado de envío de inmediato, eliminando lo normal 30 segundos de retraso STP.


STP PortFast


UplinkFast permite que el puerto en un estado de bloqueo, se mantenga en modo de espera, y se active de inmediato si la interfaz de reenvío falla. Si hay varios puertos en un estado de bloqueo, cualquier puerto que tenga el menor costo hacia Ruta raíz se convertirá en desbloqueado. El Root Bridge no puede tener UplinkFast habilitado.


STP UplinkFast


Mientras UplinkFast permite una convergencia más rápida si una interfaz conectada directamente falla, BackboneFast ofrece el mismo beneficio es una interfaz conectada indirectamente-falla.

BackboneFast permite un interruptor para anular el temporizador Max Age si detecta un fallo indirecto en la red. Se actualizará con la nueva información de raíz inmediatamente.


STP BackboneFast


Cisco implementa tres mecanismos para proteger la topología STP:

Root Guard, impide que un switch no autorizado se publique como un puente raíz.

BPDU Guard se emplea en las interfaces que están habilitados para PortFast. En circunstancias normales, una interfaz habilitada para PortFast se conecta a un dispositivo host, y por lo tanto la interfaz nunca debería recibir una BPDU. Si otro switch se conecta de forma accidental o malintencionada en una interfaz PortFast, BPDU Guard colocará la interfaz en un estado errdisable.

BPDU Filtering esencialmente desactiva el STP en una interfaz determinada, evitando el envío o recepción BPDU.


Protecting STP


PVST
Per VLAN Spanning Tree

Mantiene una instancia de spanning-tree para cada VLAN configurada en la red.
Utiliza el protocolo de enlace troncal ISL.
Balanceo de Carga.
PVST+:
Admite ISL y enlace troncal IEEE 802.1Q
Admite las extensiones de STP propiedad de Cisco
Agrega mejoras en la protección de BPDU y root protection.

Rapid PVST+:
Basado en el estándar IEEE802.1w
Posee convergencia más veloz que 802.1D


Variantes de PVST

PVST+

PVST+

Primary and Secondary Root Bridges

S3(config) #spanning-tree vlan 20 root primary
S3(config) #spanning-tree vlan 10 root Secondary

S1(config) #spanning-tree vlan 10 root primary
S1(config) #spanning-tree vlan 20 root Secondary


PVST+ Switch Priority

S3(config)#spanning-tree vlan 20 priority 4096
S1(config)#spanning-tree vlan 10 priority 4096

Multiple Spanning Tree
MSTP
MST (IEEE 802.1s) combina los mejores aspectos de PVST+ como también los de 802.1q (mejor conocido como dot1Q). La idea es que se pueda implementar el número exacto de topologías ST que se deseen.


Multiple Spanning Tree

Cuando el STP empezó todo el entorno tenia un ST en común.
Este ST era el mismo para todas la VLANS.
Cuál es el problema? No se puede implementar ningún tipo de balanceo de carga.


Multiple Spanning Tree

Diferencia entre MST y PVST?

En PVST+ cada VLAN tiene su propia topología e instancia ST y esto se traduce a mucho procesamiento en entornos donde existan muchas VLANs.
MST busca una solución implementando la cantidad de topologías ST que se quieran. Por esta razón MST consume menos recursos.

Ejemplo. Si tuviéramos 1000 VLANs podríamos implementar una topología ST de la VLAN 1 – 500 y otra para las VLANs de 501 – 1000.

Multiple Spanning Tree

En esta configuración, los usuarios se conectan al Switch A, y el administrador de la red normalmente persigue lograr el balanceo de carga en los enlaces ascendentes del switch de acceso basados ​​en VLAN pares o impares, o cualquier otro esquema considere oportuno.

Multiple Spanning Tree

Este estándar define un ST Común (CST), que sólo supone una instancia de ST que abarca a toda la red, sin importar el número de VLAN.







El balanceo de carga no es posible, un Uplink debe bloquear todas las VLAN.
El CPU ahorra recursos, ya que sólo una instancia tiene que ser calculada. *BPDU

Caso 1: Estándar 802.1q

En este caso, el resultado del balanceo de carga es óptima.

Se mantiene una instancia de ST por cada VLAN, lo que significa que 1.000 instancias de sólo dos diferentes topologías lógicas finales. Esto desperdicia considerablemente ciclos de CPU para todos los switches en la red (además del ancho de banda utilizado por cada instancia al enviar sus propias BPDU).

Caso 2: PVST+

El balanceo de carga que se desea todavía se puede lograr, porque la mitad de las VLANs siguen una instancia independiente.
La CPU ahora recursos ya que sólo dos casos se computan.

Caso 3: MST

Cada switch en la red que corre MST tiene una sola configuración que consiste en estos 3 atributos:

1) Un nombre de configuración alfanumérico.
2) Un numero de revisión de configuración.
3) La instancia en que las VLAN se mapean.

Con el fin de ser parte de una región común MST, un grupo de switches deben compartir los mismos atributos de configuración. Al administrador de la red le corresponde propagar correctamente la configuración de toda la región.

MST: Configuración y Región

Ventajas:
Combina los mejores aspectos de PVST + como también los de 802.1q.
Ahorra recursos de procesamiento.

Desventajas:
El protocolo es más complejo que el ST habitual y requiere entrenamiento adicional del personal.
Interacción con los puentes legacy puede ser un desafío.

MST – Ventajas y Desventajas
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