© 2006 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco PublicITE 1 Chapter 6 1 Diseño de Redes LAN Implementación de Spanning Tree Protocol Derman Zepeda

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Diseño de Redes LAN

Implementación de Spanning Tree Protocol

Derman Zepeda [email protected]


Agenda

Redes Ethernet, basicos

Comportamiento de STP, en redes capa 2.

Convergencia de STP

Implementar el protocolo STP.


Redundancia en Redes Convergentes La redundancia de Capa 2 mejora la disponibilidad de la red con la

implementación de rutas de red alternas mediante el agregado de equipos y cables.

La interrupción de una sola ruta no genera impacto en la conectividad de los dispositivos en la red.


Redundancia en Redes Convergentes Cuando existen varias rutas entre dos dispositivos en la red y STP se ha

deshabilitado en los switches, puede generarse un bucle de Capa 2.

Las tramas de Ethernet no poseen un tiempo de vida (TTL, Time to Live) como los paquetes IP


Redundancia en Redes Convergentes Las tramas de broadcast se envían a todos los puertos de switch, excepto

el puerto de origen.

Esto asegura que todos los dispositivos del dominio de broadcast puedan recibir la trama. Si existe más de una ruta para enviar la trama, se puede generar un bucle sin fin.

PC1 envía un broadcast


Redundancia en Redes Convergentes Una tormenta de broadcast se produce cuando existen tantas tramas de

broadcast atrapadas en un bucle de Capa 2.

En consecuencia, no existe ancho de banda disponible para el tráfico legítimo y la red queda no disponible para la comunicación de datos.

La tormenta de broadcast es inevitable en una red con bucles.

PC1 envía un broadcast


Agenda

Redes Ethernet, basicos

Comportamiento de STP, en redes capa 2.

Convergencia de STP

Implementar el protocolo STP.


Funcionamiento de STP, eliminacion de loops L2 STP utiliza el algoritmo de spanning tree (STA) para determinar los

puertos de switch de la red que deben configurarse para el bloqueo a fin de evitar que se generen bucles.

El STA designa un único switch como puente raiz (root bridge) y lo utiliza como punto de referencia para todos los cálculos de rutas.


Funcionamiento de STP, eliminacion de loops L2


Funcionamiento de STP, eliminacion de loops L2 Inicialmente, cada switch del dominio de broadcast supone que es

el puente raíz para la instancia de spanning-tree, de manera que las tramas de BPDU enviadas contienen el BID del switch local como ID de raíz.

De manera predeterminada, las tramas de BPDU se envían cada 2 segundos después de iniciar el switch; esto significa que el valor predeterminado del temporizador de saludo especificado en la trama de BPDU es 2 segundos. Cada switch mantiene información local acerca de su propio BID, el ID de raíz y el costo de la ruta hacia la raíz.


Summarize How STP works to Eliminate Layer 2 Loops in a Converged Network Cuando los switches adyacentes reciben una trama de BPDU,

comparan el ID de raíz de la trama de BPDU con el ID de raíz local. Si el ID de raíz del BPDU es menor que el ID de raíz local, el switch actualiza el ID de raíz local y el ID de sus mensajes de BPDU.


Summarize How STP works to Eliminate Layer 2 Loops in a Converged Network


Convergencia de STP, en tres pasos STP, utiliza un mecanismo de tres pasos para realizar

la convergencia de una red, en caso de fallas y mantenerla libre de loops.


Convergencia del protocolo STP Proceso de seleccion del Root Bridge (Puente Raiz)


Proceso de Selección del Root Bridge La prioridad es el factor de decisión inicial a la hora de

elegir un puente raíz. Si la prioridad de todos los switches fuera la misma, la dirección MAC sería el factor de decisión.

Paso 1. Inicialmente, cada switch se identifica a sí mismo como puente raíz. El switch S2 envía tramas de BPDU a todos los puertos de switch.

Paso 2. Cuando el switch S3 recibe una BPDU del switch S2, S3 compara su ID de raíz con la trama de BPDU recibida. Las prioridades son iguales, de manera que el switch debe examinar la parte de dirección MAC para determinar cuál es la de menor valor. Ya que S2 cuenta con un valor de dirección MAC menor, S3 actualiza su ID de raíz con el ID de raíz de S2. En este momento, S3 considera a S2 como el puente raíz.


Proceso de Seleccion del Root Bridge

Paso 3. Cuando S1 compara su ID de raíz con el que se recibió en la trama de BPDU, identifica al ID de raíz local como el de menor valor y descarta la BPDU de S2.

Paso 4. Cuando S3 envía sus tramas de BPDU, el ID de raíz contenido en la trama de BPDU es el de S2.

Paso 5. Cuando S2 recibe la trama de BPDU, la descarta después de verificar que el ID de raíz de la BPDU coincide con su ID de raíz local.


Proceso de Seleccion del Root Bridge

Paso 6. Debido a que S1 posee un valor de prioridad menor en su ID de raíz, descarta la trama de BPDU recibida de S3.

Paso 7. S1 envía sus tramas de BPDU.

Paso 8. S3 identifica el ID de raíz en la trama de BPDU como el de menor valor y, por lo tanto, actualiza sus valores de ID de raíz para indicar que S1 es ahora el puente raíz.

Paso 9. S2 identifica el ID de raíz en la trama de BPDU como el de menor valor y por lo tanto actualiza sus valores de ID de raíz para indicar que S1 es ahora el puente raíz.


Proceso de Seleccion del los puertos raiz (root Port) El puerto raíz existe en los puentes que no son raíz y es el puerto

de switch con la mejor ruta hacia el root bridge. Los puertos raíz envían el tráfico a través del puente raíz. Sólo se permite un puerto raíz por puente.


Proceso de Seleccion del los puertos raiz (root Port)

Todos los switches de un topología spanning-tree, excepto el puente raíz, poseen un único puerto raíz definido.

El puerto raíz es el puerto de switch con el menor costo de ruta hacia el puente raíz. Normalmente, sólo el costo de ruta determina el puerto de switch que se convierte en puerto raíz.

Sin embargo, algunas características adicionales de los puertos determinan el puerto raíz cuando dos o más puertos del mismo switch poseen el mismo costo de ruta hacia la raíz.


Proceso de Seleccion del los puertos designados y no designados Después de que el switch determina qué puerto es el raíz,

los puertos restantes deben configurarse como puerto designado (DP) o puerto no designado (no DP) para finalizar la creación del spanning tree lógico sin bucles.


Proceso de Seleccion del los puertos designados y no designados

Todos los segmentos de una red conmutada sólo pueden contar con un puerto designado. Cuando dos puertos de switch que no son raíz se conectan al mismo segmento de LAN, se lleva a cabo una competencia por las funciones de puertos.

Los dos switches intercambian tramas de BPDU para decidir cuál de los puertos se establece como designado y cuál como no designado.

En general, cuando un puerto de switch se configura como designado, se basa en el BID. Sin embargo, tenga en cuenta que la primera prioridad es el menor costo de ruta hacia el puente raíz y que el BID del emisor sólo lo es cuando los costos de los puertos son iguales.


Resumen Se utiliza el protocolo Spanning Tree Protocol (STP)

para prevenir los Loops

STP utiliza diferentes estados de los puertos para prevenir loops

Existe al menos un root switch en la redEl Root bridge se selecciona utilizando la informacion de las BPDU frames

Los puertos Root son determinados por el algoritmo stp y son los puestos con menor costo al root bridge

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