(T) Stany i role Interfejsów protokołu STP

Stany i role Interfejsów

Stany pracy Protokołu STP (States)

Zmiana stanu pracy (STP) interfejsu
  • Punkt decyzji S – Oznacza miejsce, w którym lokalny przełącznik otrzymuje nową wiadomości BPDU (Na omawianym interfejsie od sąsiedniego urządzenia). Po odebraniu wiadomość superior BPDU przełącznik przejdzie w tryb „Blocking State”, natomiast w przypadku wiadomość Inferior BPDU przejdzie w stan „Learning / Forwarding State”
  • Disabled State – Interfejs jest administracyjnie wyłączony (Stan ten nie należy do grona stanów protokołu STP).
  • Listening State – Interfejs jest blokowany, ma możliwość wysyłania jak i odbierania wiadomościami BPDU.
  • Learning State – Interfejs jest blokowany, rozpoczyna naukę adresów MAC na podstawie otrzymywanych ramek.
  • Forwarding State – Interfejs uczestniczy w normalnym ruchu sieciowym.
  • Blocking State – Interfejs jest blokowany, ma możliwość odbierania wiadomościami BPDU.
Podczas przechodzenia ze stanu „Listening State” do stanu „Learning State” jak i ze stanu „Learning State” do stanu „Forwarding State”, przełącznik musi odczekać 15 sekund czasu „Forward Delay”.
Interfejs może przejść ze stanu „Blocking State” do stanu „Listening State” jedynie w przypadku, w którym przełącznik uzna, że port ten może być wybrany jako RP bądź DP.
Stan Otrzymuje wiadomości BPDU? Wysyła wiadomości BPDU? Uczy się adresów MAC? Może przesyłać dane? Stan pracy
Disabled State Nie Nie Nie Nie Stabilny
Blocking State Tak Nie Nie Nie Stabilny
Listening State 15s Tak Tak Nie Nie Przejściowy
Learning State 15s Tak Tak Tak Nie Przejściowy
Forwarding State Tak Tak Tak Tak Stabilny

Stany protokołu STP

Role interfejsów (Roles)

  • Root Port – Interfejs sieciowy z najniższym kosztem dotarcia do Root-a (Root Patch Cost).
  • Blocking Port – Blokowany interfejs sieciowy, nie morze przesyłać ani odbierać danych.
  • Alternate Port – Zapasowy interes sieciowy prowadzący do Root-a (Jest wykorzystywany zarówno przez protokół RSTP jak i funkcję UplinkFast protokołu STP).

Słownik zagadnień

  • Wartość Root Patch Cost – Stanowi skumulowaną wartość drogi dotarcia do root-a, wyliczoną na podstawie wszystkich wartości (Patch Cost) interfejsów znajdujących się na drodze do root-a.
  • Wartość Patch / Port Cost – Stanowi domyślną wartość interfejsu wyliczoną na podstawie jego obecnego pasma (FastEthernet, GigabitEthernet itd.). Wartość ta może być modyfikowana przez administratora systemu IOS.
Bandwidth 802.1D Old Short Path Cost 802.1D New Long Path Cost 802.1t after 2004
10 Mbps 100 100 1,000,000
100 Mbps 10 19 200,000
1 Gbps 1 4 20,000
10 Gbps 1 2 2000
100 Gbps 1 N/A 200
1 Tbps 1 N/A 20
10 Tbps 1 N/A 2

Pasmo interfejsu a koszt protokołu STP

Domyślnie protokół STP wykorzystuje koszty „Short Path Cost” natomiast protokół MST koszty „Long Path Cost”.

Wybór Root Port & Designated Port

  • Wybór pomiędzy rolą „Root Port” a „Designated Port”, zachodzi jedynie na przełączniku nie pełniącym roli root-a, ponieważ wszystkie interfejsy root-a pełnią rolę Designated Port (Docelowo Forwarding State).
  • Interfejs z najniższą wartością przejmuje rolę „Root Port”. Najniższa wartość jest określana na podstawie:
    1. Lowest received Bridge ID – Najniższej otrzymanej wartość BID (Bridge ID = Bridge Priority + Bridge MAC).
    2. Lowest Patch Cost to Root – Najniższej wartość kosztu dotarcia do root-a.
    3. Lowest Sender Bridge ID – Najniższej wartość BID urządzenia po drugiej stronie (Sąsiedniego przełącznika).
    4. Lowest local Port ID – Najniższej wartość interfejsu źródłowego (Port ID = Port Priority + Port number).
  • Po wybraniu interfejsu RP (Root Port) inne interfejsy przełącznika przechodzą w tryb DP (Designated Port), jeżeli urządzenie po drugiej stronie ma większą wartość BID, w innym przypadku port przechodzi do trybu Blocking BP.
  • Podstawowe prawa dotyczące wyboru stanu pracy interfejsów sieciowych:
    • Wszystkie interfejsy przełącznika pełniącego rolę root-a pracują w trybie Designated Port.
    • Na przełączniku może być jedynie jeden interfejs działający w trybie Root Port.
    • Na jednym linku może być jedynie jeden interfejs działający w trybie Designated Port / Blocking Port.
  • Możliwe kombinacje roli na jednym linku:
    • Designated Port (Root) <—> Root Port (Non-Root).
    • Designated Port (Non-Root) <—> Blocking Port (Non-Root).
Wiadomość BPDU która posiada niższą wartość (1 BID, 2 Cost to root, 3 SID bądź 4 Prot ID) jest nazywana „superior BPDU” natomiast ta z wyższą wartością (1 BID, 2 Cost to root, 3 SID bądź 4 Prot ID) jest nazywana „Inferior BPDU”.
Przełącznik niepełniący roli Root-a, przetrzymuje na interfejsie pełniącym rolę „Root Port” ostatnią otrzymaną wiadomość „superior BPDU”. W przypadku wykrycia ramki BPDU z niższą wartością na innym interfejsie sieciowym, przełącznik dokona zmiany roli swoich interfejsów.

Obliczanie Wartości Root Patch Cost

  1. Przełącznik pełniący rolę root-a wysyła wiadomość BPDU z zerową wartością „Root Patch Cost”.
  2. Bezpośrednio przylegające do root-a przełączniki odpierają wiadomości BPDU, a następnie dodają do wartości Root Patch Costwłasną wartość Patch Cost interfejsu, na którym została odebrana ramka BPDU.
  3. Bezpośrednio przylegający sąsiedzi root-a przesyłają przetworzoną wiadomość BPDU dalej do swoich sąsiadów.

Pozostałe tematy związane z protokołem STP

PDFPRINT

Robert T Kucharski

Cisco Network Engineer in GPW.

Dodaj komentarz