STP Y RSTP

STP Y RSTP

1. Introducción a STP.

   • El diseño de red jerárquico de tres niveles, que utiliza las capas de núcleo, de distribución y de acceso con redundancia, intenta eliminar un único punto de falla en la red. Varias rutas conectadas por cables entre switches proporcionan redundancia física en una red conmutada. Esto mejora la confiabilidad y la disponibilidad de la red.
     • Para la mayoría de las organizaciones, la disponibilidad de la red es fundamental para cumplir con las necesidades empresariales; por lo tanto, el diseño de la infraestructura de red es un elemento crucial para empresas. La redundancia de rutas proporciona la disponibilidad necesaria de varios servicios de red, pues elimina la posibilidad de que exista un único punto de falla.

2. El algoritmo spanning tree

   • El Spanning Tree Protocol (S TP) evita que los loopes sean formados cuando el Switches o los puentes se interconecta vía los trayectos múltiples. El Spanning Tree Protocol ejecuta el algoritmo 802.1D IEEE intercambiando los mensajes BPDU por el otro Switches para detectar los loopes, y después quita el loop cerrando los interfaces seleccionados del puente. Este algoritmo garantiza que hay una y solamente una trayectoria activa entre dos dispositivos de red.
   • Funcionamiento
     • El algoritmo transforma una red física con forma de malla, en la que existen bucles, por una red lógica en forma de árbol (libre de bucles). Los puentes se comunican mediante mensajes de configuración llamados Bridge Protocol Data Units (
       • Elección del puente raíz
         • La primera decisión que toman todos los switches de la red es identificar el puente raíz ya que esto afectará al flujo de tráfico. Cuando un switch se enciende, supone que es el switch raíz y envía las BPDUs que contienen la dirección MAC de sí mismo tanto en el BID raíz como emisor. El BID es el Bridge IDentifier: Bridge Priority + Bridge Mac Address. El Bridge Priority es un valor configurable que por defecto es tá asignado en 32768. El Bridge Mac Address es la dirección MAC (única) del Puente.
           • Elección de los puertos designados
             • Una vez elegido el puente raíz y los puertos raíz de los otros puent es pasamos a calcular los puertos designados de cada segmento de red . En cada enlace que exista entre dos switches habr á un puerto designado, el cual será el puerto del switch que tenga un menor coste para llegar al puente raíz, este coste administrativo será un valor que estará relacionado al tipo de enlace que exista en el puerto (Ethernet, FastEthernet, GigabitEthernet) GigabitEtherne
               • Puertos bloqueados
                 • Aquellos puertos que no sean elegidos como raíz ni como designados deben bloquearse. Estos puertos evitan los lazos.
                 • ID de Puente
                   • ID del sistema extendido
                     • El ID de puente (BID) se utiliza para determinar el pu ente raíz de una red. El campo BID de una trama de BPDU contiene tres campos separados: Prioridad del puente
                     • Prioridad de puente
                       • La prioridad del puente es un valor personalizable que se puede utilizar para influir en la elección del switch como puente raíz. El switch con la menor prioridad, que implica el BID más bajo, se convierte en el puente raíz, dado que prevalece un valor de prioridad menor. Por ejemplo,

3. BPDU en STP

   • Bridge Protocol Data Units (BPDUs) son tramas que contienen información del protocolo Spanning tree (STP). Los switches mandan B PDUs usando una única dirección MAC de su puerto como mac de origen y una dirección de multicast como MAC de destino (01:80:C2:00:00:00 o 01:00:0C:CC:CC:CD para PVST) .
     • Propagación y proceso de BPDU de 802.1D
       • En principio, cada switch del dominio de difusión supone que es el puente raíz para una instancia de árbol de expansión, por lo que las tramas de BPDU qu e se envían contienen el BID del switch local como ID de raíz. De manera predeterminada, las tramas de BPDU se envían cada dos segundos después de que se enciende el switch. El valor predeterminado del temporizador de saludo especificado en la trama de BPD U es dos segundos. Cada switch mantiene información local acerca de su propio BID, el ID de raíz y el costo de la ruta hacia la raíz.

4. Convergencia STP

   • La convergencia es un aspecto importante de STP. La convergencia es el tiempo que tarda en elegir un puerte raíz, elegir los puertos raíz y los puertos designados y no designados, soportando los pasos de los estados de cada uno de los puertos de los switches que intervienen en la topología
     • Eleccion de Puente raiz, puertos raiz, puertos desingnados y puertos no designados

5. Configuracion RSTP

   • Tipos de protocolos de árbol de expansión
     • STP
     • PVST+:
     • 802.1D-2004
     • Protocolo de árbol de expansión rápido (RSTP) o IEEE 802.1w
     • PVST+ rápido:
     • Protocolo de árbol de expansión múltiple (MSTP