Capitulo lll STP

Capitulo III: STP

Redundancia en las capas OSI 1 y 2

Spanning Tree Protocol (STP)

El propósito principal de STP es garantizar que usted no cree loops cuando tenga trayectorias redundantes en su red.

Los loops son fatales para una red.

La redundancia es una parte importante del diseño jerárquico para evitar la interrupción de los servicios de red para los usuarios.

Las redes redundantes requieren la adición de rutas físicas, pero la redundancia lógica también debe formar parte del diseño.

Sin embargo, las rutas redundantes en una red Ethernet conmutada pueden provocar bucles físicos y lógicos de la capa 2.

Problemas con la redundancia de capa 1: tormentas de difusión

Una tormenta de difusión ocurre cuando hay tantos fotogramas de difusión capturados en un bucle de Capa 2 que se consume todo el ancho de banda disponible. En consecuencia, no hay ancho de banda disponible para el tráfico legítimo y la red no está disponible para la comunicación de datos. Esta es una negación de servicio efectiva (DoS).

Una tormenta de difusión es inevitable en una red en bucle. A medida que más dispositivos envían emisiones a través de la red, más tráfico se captura en el bucle y consume recursos.

Esto eventualmente crea una tormenta de difusión que hace que la red falla.

Marcos de unidifusión duplicados

Los marcos de difusión no son el único tipo de marcos que se ven afectados por bucles. Las tramas de unidifusión desconocidas enviadas a una red en bucle pueden producir marcos duplicados que llegan al dispositivo de destino.

Un marco unicast desconocido es cuando el conmutador no tiene la dirección MAC de destino en su tabla de direcciones MAC y debe reenviar el marco a todos los puertos, excepto al puerto de ingreso.

Tipos de protocolos de árbol de expansión

STP garantiza que sólo hay una ruta lógica entre todos los destinos de la red mediante el bloqueo intencional de rutas redundantes que podrían causar un bucle.

Un puerto se considera bloqueado cuando se impide que los datos de usuario entren o salgan de ese puerto.

Esto no incluye marcos de la unidad de datos de protocolo de puente (BPDU) que STP utiliza para evitar bucles.

STP se basa en un algoritmo inventado por Radia Perlman mientras trabajaba para Digital Equipment Corporation, y publicado en el artículo de 1985 "Algoritmo para la Computación Distribuida de un Spanning Tree en una LAN extendida".

STP - Esta es la versión original IEEE 802.1D (802.1D-1998 y anteriores) que proporciona una topología sin bucles en una red con enlaces redundantes. Common Spanning Tree (CST) asume una instancia de árbol de expansión para toda la red puenteada, independientemente del número de VLAN.

PVST + - Esta es una mejora de STP de Cisco que proporciona una instancia separada 802.1D para cada VLAN configurada en la red. La instancia separada admite PortFast, UplinkFast, BackboneFast, protector BPDU, filtro BPDU, protector de raíz y protector de bucle.

802.1D-2004 - Esta es una versión actualizada del estándar STP, incorporando IEEE 802.1w.

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) o IEEE 802.1w - Esta es una evolución de STP que proporciona una convergencia más rápida que STP.

Rapid PVST + - Esta es una mejora de Cisco de RSTP que utiliza PVST +. Rapid PVST + proporciona una instancia separada de 802.1w por VLAN. Cada instancia separada admite PortFast, protector BPDU, filtro BPDU, protector de raíz y protector de bucle.

Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) o IEEE 802.1w - Esta es una evolución de STP que proporciona una convergencia más rápida que STP.

Rapid PVST + - Esta es una mejora de Cisco de RSTP que utiliza PVST +. Rapid PVST + proporciona una instancia separada de 802.1w por VLAN. Cada instancia separada admite PortFast, protector BPDU, filtro BPDU, protector de raíz y protector de bucle.

Múltiple protocolo de árbol de expansión (MSTP) - Se trata de un estándar IEEE inspirado en la implementación de STP (MISTP) de múltiples instancias de propiedad exclusiva de Cisco. MSTP asigna varias VLAN en la misma instancia de árbol de expansión. La implementación de Cisco de MSTP es MST, que proporciona hasta 16 instancias de RSTP y combina muchas VLAN con la misma topología física y lógica en una instancia común de RSTP. Cada instancia admite PortFast, protector BPDU, filtro BPDU, protector de raíz y protector de bucle.