Spanning Tree Protocol (STP)

Прежде чем переходить к пояснению для чего нужен протокол STP, надо ввести понятие широковещательной петли.

Широковещательная петля

Широковещательная петля создается, когда имеется больше одного соединения между двумя коммутаторами (или соединены два порта на одном и том же коммутаторе). Широковещательная петля приводит к тому, что широковещательные фреймы (фреймы, которые коммутатор распространяет на все порты, кроме того откуда он пришел, подробнее тут) будут загружать сеть и в итоге приведут к неработоспособности (широковещательному шторму). Что бы лучше понять что такое широковещательная петля, обратимся к рисунку 7.1.

Если вы не знаете, что такое широковещательный фрейм, то вам сюда

На рисунке 7.1 мы можем видеть, как ПК4 отправляет широковещательный фрейм на коммутатор Switch0, коммутатор отправляет его на все порты, кроме того откуда он пришел. Остальные коммутаторы рассылают этот фрейм по такому же принципу. Таким образом в сети образовался "неубиваемый" широковещательный фрейм, который не только кружит между коммутаторами но и нагружает рабочие станции (при том даже ПК4, с которого все началось). Широковещательные фреймы очень популярны в сетях (например, их используют протоколы ARP, DHCP и т.д.), поэтому буквально за минуту их может быть тысяча, а через 5 минут оборудование откажется что-либо передавать из-за того что не справляется со шквалом широковещательных фреймов (широковещательным штормом).

Подведем итог. Широковещательные петли - это плохо.

Spanning Tree Protocol (STP)

Spanning Tree Protocol используется для предотвращения образования широковещательных петель. STP программно выключает "лишние" (или запасные) каналы связи и в итоге создает топологию в виде дерева. STP постоянно отслеживает топологию сети, поэтому при "падении" основных каналов связи, STP по возможности переключится на "запасные".

Spanning Tree Protocol это стандарт, который именуется так IEEE 802.1D (некоторые работодатели очень придирчивы к названиям стандартов, поэтому их стоит знать или повторять перед собеседованиями).

Как мы уже выяснили STP создает из коммутаторов топологию в виде дерева, это значит, что в этой топологии есть корень (далее root) и остальные коммутаторы, которые из него "произрастают" (рисунок 7.2). Таким образом можно выделить основные принципы работы STP:

Выбор коммутатора в роли root
Все остальные коммутаторы (кроме root), выбирают единственный порт направленный на root.
Блокирование всех "лишних" (или запасных) каналов связи.

Виды портов в топологии STP

Root Port (RP) - это порт на коммутаторе (кроме root коммутатора), который имеет наилучший путь к root
Designated Port (DP) - это порты, которые находятся в режиме передачи данных.
Non-Designated Port (NDP) - это заблокированные порты (вероятно из-за того, что STP посчитал это порт запасным).

На рисунке 7.3 мы добавили немного "лишних" каналов связи и подписали порты.

Рисунок 7.3 Обозначение портов в топологии STP

Обратите внимание, что у всех коммутаторов есть Root Port (RP), кроме root. Все порты у коммутатора root всегда в состоянии Designated (DP). Non-Designated (NDP) порты разрывают широковещательные петли.

Выбор коммутатора в роли root

Все коммутаторы в топологии STP имеют идентификатор - Bridge ID. Bridge ID состоит из двух параметров: приоритет (далее priority) и MAC-адрес коммутатора. Записывается в таком формате - priority.MAC-адрес, например, 32768.0030.abcf.11e1. Именно благодаря этому параметру выбирается коммутатор в роли root.

Коммутатор с наименьшим Bridge ID берет на себя роль root. В момент выбора вначале сравниваются приоритеты, и если по этому критерию выбрать не удалось, то сравниваются MAC-адреса (наименьший MAC-адрес выигрывает).

На рисунке 7.4 мы добавили значения Bridge ID для всех коммутаторов.

Как мы можем заметить коммутатору SW1 не повезло, он не получил роль root, т.к. его MAC-адрес не самый маленький по значению. Зато SW1 возьмет на себя роль root, если текущий корневой коммутатор выйдет из строя, благодаря наименьшему приоритету среди остальных коммутаторов.

Bridge Protocol Data Unit (BPDU)

В самом начале построения топологии STP (например, все коммутаторы перезагрузили), каждый коммутатор считает себя в роли root и рассылает, так называемые hello BPDU - stp-сообщения, помогающие определить кому будет назначена роль root, в этих сообщениях рассылается bridge id (BID). При получении BPDU с меньшим ВID, коммутатор перестает рассылать свои hello BPDU и только передает все остальные BPDU. В итоге, остается только один root с наименьшим ВID.

Когда stp-топология построена, т.е. в топологии найден root, то он начинает рассылать BPDU (stp-сообщения), содержащие следующую информацию:

Root Bridge ID - Bridge ID (BID) коммутатора в роли root.
Bridge ID отправителя - BID коммутатора, который отправил это сообщение.
Стоимость пути до Root (Root Path Cost) - стоимость пути определяется путем сложения стоимости всех путей между коммутаторами до root.
Таймеры установленные на root - таймер отправки BPDU, таймер ожидания и т.д.

Давайте разберем более подробно понятие "стоимость пути". Каждый линк между коммутаторами имеем значение "стоимости", это значение определяется из расчета скорости на этом линке. В таблице 7.1 представлены эти соотношения.

Таблица 7.1 Стоимость канала в соответствии с его скоростью

Скорость	Стоимость
10 Мб/с	100
100 Мб/с	19
1 Гб/с	4
10 Гб/с	2

Коммутатор в роли root (далее root bridge) рассылает BPDU каждые 2 секунды. Выходит это сообщение из root bridge со стоимостью пути равной 0, проходя остальные коммутаторы в stp-топологии, стоимости пути увеличивается.

Рассмотрим рисунок 7.5, как уже было сказано, "рождается" BPDU на Root Bridge и рассылается по всем портам. В целях понимания расчета стоимости пути, нам будет достаточно рассмотреть только одну ветку движения сообщения BPDU:

Root Bridge рассылает BPDU по всем портам, поле "Root Path Cost" имеет значение 0.
SW1 принимает BPDU, изменяет поле "Bridge ID отправителя" на свой, а так же поле "Root Path Cost" прибавляя к текущему значению 19. Все каналы связи в нашем примере имеют пропускную способность 100 Мб/с. После всех изменений он отправляет BPDU дальше по всем Designated портам.
SW5 принимает BPDU, аналогично SW1 делает два изменения в поле "Bridge ID отправителя" и в поле "Root Path Cost" прибавляя к текущему значению 19, итого уже 38. Отправляет по всем Designated портам (у этого коммутатора он один).

Root Port, Designated Port или Non-Designated port?

После того как Root Bridge был выбран среди коммутаторов, каждый коммутатор определяет у себя Root Port, он может быть только один. В этом выборе участвуют все порты на которые пришло BPDU. Порядок выбора:

Наименьшее значение "Root Path Cost".
Наименьшее значение в поле "Bridge ID отправителя".
Наименьший приоритет порта (имеет только локальное значение, по умолчанию 128)
Наименьший номер порта (например, BPDU пришло на порты Fa0/6 и Fa0/12, Root портом станет Fa0/6, при условии, что выше перечисленные критерии не помогли в выборе).

Например, на коммутатор SW1 придет два BPDU со стороны root и со стороны SW2, в этом случае все решит первый критерий, т.к. со стороны root поле "Root Path Cost" будет равно 0, а со стороны SW2, это поле равно 19. Теперь коммутаторы SW1 и SW2 знают, что между ними "запасной" канал связи (используется в случае падения основного канала). Им надо определить, кто из них оставит порт в состоянии Designated, а кто переведет в состояние Non-Designated (заблокирован). Коммутатор, у которого следующие критерии, оставляет порт в состоянии Designated:

Наименьшее значение "Root Path Cost".
Наименьшее значение в поле "Bridge ID отправителя".

В нашем примере значение "Root Path Cost" одинаковое, поэтому разрешится "спор" между SW2 и SW1 по второму критерию. Так как у SW1 наименьшей приоритет, следовательно он оставляет порт в состоянии Designated.

Режимы работы порта в STP

Следует начать с режима Disabled - порт не участвует в работе STP. С остальными режимами сложнее.

Когда порт только включили, он проходит следующие режимы:

Blocking - порт не передает фреймы, не принимает, не изучает MAC-адреса. Но! Порт принимает и обрабатывает BPDU сообщения. Если BPDU не приходит в течение 20 секунд (время по умолчанию, имя таймера - max_age), порт переходит в следующий режим. Именно в этом режиме пребывают Non-Designated порты.
Listening - в этом режиме порт принимает и отправляет BPDU и отбрасывает все остальные фреймы, в этом режиме он находится 15 секунд (время по умолчанию, имя таймера - forward_delay)
Learning - в этом режиме порт уже определил свое состояние (Designated или Root Port), он не передает приходящие фреймы, но изучает их и заполняет таблицу коммутации (таблицу mac-адресов). В этом режиме он находится 15 секунд (время по умолчанию, имя таймера - forward_delay).
Forwarding - порт передает все приходящие фреймы, т.е. работает в штатном режиме.

Теперь, когда мы знаем режимы порта, давайте разберемся как перестраивается STP-топология и сколько времени на это уходит.

Коммутатор понимает, что-то не так, когда на Root Port больше не приходят BPDU, но при этом у него есть Non-Designated порт (находится в режиме Blocking), на который BPDU приходят, и он решает определить новый Root Port. Задержка по времени зависит от того, как "вышел из строя" Root Port. Если он явно выключился (состояние down), то коммутатор сразу переводит Non-Designated порт в режим Listening, итого на переключение уйдет 30 секунд. Если на Root Port не приходят BPDU и при этом он в состоянии up, то вначале он дождется истечения таймера на получение BPDU, а уже потом будет переводить Non-Designated порт в режим Listening, итого 50 секунд.

Разновидности STP

Таблица 7.2 Разновидности STP

Название	Имя стандарта
PVST (Per VLAN)	Только на cisco-устройствах
RSTP (Rapid)	802.1w
R-PVST (Rapid)	Только на cisco-устройствах
MSTP (Multiple)	IEEE 802.1s, позже вошел в стандарт IEEE 802.1Q-2005

PVST (Per VLAN Spanning Tree) - все то же самое что и в STP, только stp-топология на каждый vlan своя.

Rapid STP - способен реагировать на изменения stp-топологии в течении 6 секунд (STP 30-50 секунд). Нет режима Listening и добавили новые состояние вместо Non-Designated - Alternate и Backup.

Наш Спонсор

Наш Спонсор

Информация

Packet Tracer version: 6.2.0

Рабочий файл: скачать

Версия файла: 1.0

Практика

Начальные данные

В данной практической работе будет использоваться схема сети, которая представлена на рисунке ниже.

Все "манипуляции" с коммутаторами можно осуществлять только при помощи ПК_ADMIN. Так же имеется доступ к остальным ПК. Адреса коммутаторов в сети (пароль gurkin33.ru):

SW1 - 10.33.1.10
SW2 - 10.33.1.12
SW3 - 10.33.1.13
SW4 - 10.33.1.14
SW5 - 10.33.1.15
SW6 - 10.33.1.16
SW7 - 10.33.1.17
SW8 - 10.33.1.18

Цели

Изучить команду show spanning-tree.
Изменить конфигурацию PVSTP.
Изучить изменение STP-топологии при отключении одного из активных "линков" (каналов связи).
STP утилиты.

Выполнение

Изучить команду show spanning-tree

В cisco-устройствах нет чистого stp, есть pvstp (per vlan, для каждого vlan), поэтому здесь будет рассмотрена работа именно этого протокола.

Есть несколько вариаций продолжения команды show spanning-tree, давайте посмотрим какие.
```
 SW1#sh spann ?
   active             Report on active interfaces only
   detail             Detailed information
   inconsistentports  Show inconsistent ports
   interface          Spanning Tree interface status and configuration
   summary            Summary of port states
   vlan               VLAN Switch Spanning Trees
   <cr>
```
Символом "?" мы запросили все возможные варианты этой команды. Начнем с варианта, который скрывается под кодовым символом <cr>, если вы видите этот символ, это означает, что команду можно вызвать без каких-либо дополнительных параметров, т.е. просто вызвать show spanning-tree. Без дополнительных параметров, эта команда показывает stp для каждого vlan. Смотрим.
```
 SW1#sh spann
 VLAN0001
   Spanning tree enabled protocol ieee
   Root ID    Priority    32769
              Address     0009.7C21.12C8
              Cost        19
              Port        24(FastEthernet0/24)
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
 
   Bridge ID  Priority    32769  (priority 32768 sys-id-ext 1)
              Address     0009.7CE6.CCE1
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
              Aging Time  20
 
 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Gi0/1            Desg FWD 4         128.25   P2p
 Gi0/2            Desg FWD 4         128.26   P2p
 Fa0/24           Root FWD 19        128.24   P2p
 Fa0/23           Desg FWD 19        128.23   P2p
 
 VLAN0033
   Spanning tree enabled protocol ieee
   Root ID    Priority    32801
              Address     0009.7C21.12C8
              Cost        19
              Port        24(FastEthernet0/24)
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
 
   Bridge ID  Priority    32801  (priority 32768 sys-id-ext 33)
              Address     0009.7CE6.CCE1
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
              Aging Time  20
 
 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Gi0/1            Desg FWD 4         128.25   P2p
 Gi0/2            Desg FWD 4         128.26   P2p
 Fa0/24           Root FWD 19        128.24   P2p
 Fa0/23           Desg FWD 19        128.23   P2p
```
В выводе содержится очень много информации, давайте разберемся, что есть что. В начале stp для Vlan 1 включен по умолчанию, а т.к. по умолчанию все порты в vlan 1, то создать широковещательную петлю не получится (с коммутаторами "из коробки"). Строка Spanning tree enabled protocol ieee означает, что stp включен, а ieee указывает на стандартную версию stp (если бы была реализация Rapid STP, то мы увидели rstp).
Со слов Root ID идет описание stp-корня (root). Приоритет у root - Priority 32769. Root MAC-адрес, который используется в Bridge ID - Address 0009.7C21.12C8. Стоимость до root, в данном случает от SW1, - Cost 19 (у root этот параметр равен 0). Root port - порт который ближе всего к root коммутатору - Port 24(FastEthernet0/24) и таймеры, которые передает root - Hello Time 2 sec Max Age 20 sec Forward Delay 15 sec. Со слов Bridge ID идет описание параметров локального stp (stp настроек на данном коммутаторе, в нашем случае на SW1).
Давайте уточним, как получается приоритет. Формула приоритета такая - <приоритет> + <номер vlan>. По умолчанию на cisco-устройствах выставляется приоритет 32768 + <номер vlan>. Вот почему SW1 в vlan 1 имеет приоритет 32769, а в vlan 33 - 32801.
Под описанием stp в каждом vlan, присутствует таблица портов, участвующих в stp-топологии, там расписаны их состояния (Role, можно увидеть, какие порты в режиме Designated и "кто есть" Root Port), стоимости (в колонке Cost), режимы работы (например, FWD - Forwarding), приоритеты и номера (например, 128.25).

Разберем остальные, интересные вариации команды show spanning-tree. show spanning-tree detail - показывает детальную информацию о stp для каждого vlan. show spanning-tree interface <номер интерфейса> - показывает какую роль исполняет запрашиваемый интерфейс в stp-топологии для каждого vlan. show spanning-tree summary - показывает суммарную информацию работы stp. show spanning-tree vlan <номер vlan> - показывает информацию о stp для конкретного vlan.
```
 SW1#sh spanning-tree summ
 Switch is in pvst mode
 Root bridge for:
 Extended system ID           is enabled
 Portfast Default             is disabled
 PortFast BPDU Guard Default  is disabled
 Portfast BPDU Filter Default is disabled
 Loopguard Default            is disabled
 EtherChannel misconfig guard is disabled
 UplinkFast                   is disabled
 BackboneFast                 is disabled
 Configured Pathcost method used is short
 
 Name                   Blocking Listening Learning Forwarding STP Active
 ---------------------- -------- --------- -------- ---------- ----------
 VLAN0001                     0         0        0          4          4
 VLAN0033                     0         0        0          4          4
 VLAN0044                     0         0        0          5          5
 VLAN0055                     0         0        0          4          4
 
 ---------------------- -------- --------- -------- ---------- ----------
 4 vlans                      0         0        0         17         17
 
 SW1#
 SW1#
 SW1#sh spanning-tree inter gi 0/1
 Vlan             Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 VLAN0001         Desg FWD 4         128.25    P2p
 VLAN0033         Desg FWD 4         128.25    P2p
 VLAN0044         Desg FWD 4         128.25    P2p
 VLAN0055         Desg FWD 4         128.25    P2p
```

Изменить конфигурацию PVSTP

В имеющейся сети stp имеет настройки по умолчанию. Надо сделать так что бы SW1 был Bridge Root (корнем) для vlan 1 и 44 и запасным Bridge Root для vlan 33 и 55. SW2 был Bridge Root для vlan 33, 55 и запасным Bridge Root для vlan 1 и 44.

Основной критерий выбора Bridge Root находится в Bridge ID, изменив приоритет, изменится и топология. Задать приоритет можно двумя способами - указав приоритет или вызвав преднастроенную команду. SW1 мы будем настраивать, указывая преднастроенные команды, а в SW2 мы будем явно указывать приоритет.


 SW1#conf t
 SW1(config)#spanning-tree ?
   mode      Spanning tree operating mode
   portfast  Spanning tree portfast options
   vlan      VLAN Switch Spanning Tree
 SW1(config)#spanning-tree vlan 1 ?
   priority  Set the bridge priority for the spanning tree
   root      Configure switch as root
   <cr>
 SW1(config)#spanning-tree vlan 1 root ?
   primary    Configure this switch as primary root for this spanning tree
   secondary  Configure switch as secondary root
 SW1(config)#spanning-tree vlan 1 root primary 
 SW1(config)#
 SW1(config)#spanning-tree vlan 44 root primary 
 SW1(config)#spanning-tree vlan 55 root secondary 
 SW1(config)#
 SW1(config)#spa vl 33 ro sec
 SW1(config)#exit
 SW1#wr
 Building configuration...
 [OK]
 SW1#


 SW1#sh spann vla 1
 VLAN0001
   Spanning tree enabled protocol ieee
   Root ID    Priority    24577
              Address     0009.7CE6.CCE1
              This bridge is the root
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
 
   Bridge ID  Priority    24577  (priority 24576 sys-id-ext 1)
              Address     0009.7CE6.CCE1
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
              Aging Time  20
 
 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Gi0/1            Desg FWD 4         128.25   P2p
 Gi0/2            Desg FWD 4         128.26   P2p
 Fa0/24           Desg FWD 19        128.24   P2p
 Fa0/23           Desg FWD 19        128.23   P2p
 
 SW1#sh spann vla 33
 VLAN0033
   Spanning tree enabled protocol ieee
   Root ID    Priority    28705
              Address     0009.7CE6.CCE1
              This bridge is the root
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
 
   Bridge ID  Priority    28705  (priority 28672 sys-id-ext 33)
              Address     0009.7CE6.CCE1
              Hello Time  2 sec  Max Age 20 sec  Forward Delay 15 sec
              Aging Time  20
 
 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Gi0/1            Desg FWD 4         128.25   P2p
 Gi0/2            Desg FWD 4         128.26   P2p
 Fa0/24           Desg FWD 19        128.24   P2p
 Fa0/23           Desg FWD 19        128.23   P2p
 
 SW1#

Результат выполнения команд spanning-tree vlan <номер vlan> root primary и spanning-tree vlan <номер vlan> root secondary это просто изменение приоритета. В первом случае приоритет выставляется как 24576 + <номер vlan>, во втором случае мы имеем 28672 + <номер vlan>. Теперь выставим приоритеты на SW2 самостоятельно.

	

 SW2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 23
 % Bridge Priority must be in increments of 4096.
 % Allowed values are:
   0     4096  8192  12288 16384 20480 24576 28672
   32768 36864 40960 45056 49152 53248 57344 61440
 SW2(config)#spanning-tree vlan 1 priority 28672
 SW2(config)#span vl 44 pri 28672
 SW2(config)#span vl 55 pri 24576
 SW2(config)#span vl 33 pri 24576

Обратите внимание, что приоритет мы можем выставить только из преднастроенных вариантов (в этих вариантах каждый раз прибавляется число 4096). Задавая приоритет для vlan 44, подразумевалось, что на деле у него будет приоритет 28672 + 44. В этом можно убедиться вызвав команду show spanning-tree vlan 44.

На рисунке 7.6 для нашего примера представлена схема stp-топологии (stp-дерева) для vlan 44 - без "запасных" (лишних) каналов связи. Вы можете сами отследить заблокированные порты и проверить данную схему.

Изучить изменение STP-топологии при отключении одного из активных "линков" (каналов связи)

В качестве эксперимента мы отключим порт Fa0/1 на коммутаторе SW3, который "смотрит" на порт Fa0/1 коммутатора SW5, и посмотрим как изменится топология, но для начала изучим текущую топологию.
```
	

 SW5#sh spanning-tree vl 44
 VLAN0044
   ...
 
 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Fa0/1            Root FWD 19        128.1    P2p
 Fa0/4            Altn BLK 19        128.4    P2p
 Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p
```
Следует заметить, что в понятии cisco, нет интерфейса с состоянием Non-Designated, а есть состояние Alternate (альтернативный).

В выводе команды show spanning-tree vlan 44 нас интересуют таблица интерфейсов. Fa0/1 на данный момент Root Port, т.е. если мы осуществим задуманное, коммутатор SW5 потеряет связь с Root Bridge и начнет искать альтернативный путь.

Запустим постоянный ping от ПК1 до ПК4, это можно сделать, выполнив команду ping -t 10.44.1.14, на ПК1 (что бы остановить, нужно нажать комбинацию клавиш - Ctrl+C). До выключения порта данные от ПК1 к ПК4 проходят такой путь: ПК1 -> SW5 -> SW3 -> SW8 -> ПК4. Для того что бы можно было отследить изменения режима на порту SW5, с ПК ADMIN предоставлен консольный доступ на SW5. Выключаем порт.
```
 SW3(config)#interf fa 0/1
 SW3(config-if)#
 SW3(config-if)#shut
```
Порт Fa0/1 на коммутаторе SW5 больше не участвует в stp-топологии, зато порт Fa0/4 начинает проходить процедуру перехода в Root Port. Сразу после выключения Fa0/1 порт Fa0/4 переходит из режима Blocking (BLK) в режим Listening (LSN) и находится в нем 15 секунд, далее переходит в режим Learning (LRN), где тоже находится 15 секунд, наконец переходит в состояние Forwarding (FWD) и становится новым Root портом.. Итого: на переключение ушло около 30 секунд.
```
	

 SW5#sh spanning-tree vl 44
 VLAN0044
   ...
 
 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Fa0/4            Root LSN 19        128.4    P2p
 Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p
 
 SW5#sh spanning-tree vl 44
 VLAN0044
   ...
 
 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Fa0/4            Root LRN 19        128.4    P2p
 Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p
 
 SW5#sh spanning-tree vl 44
 VLAN0044
   ...
 
 Interface        Role Sts Cost      Prio.Nbr Type
 ---------------- ---- --- --------- -------- --------------------------------
 Fa0/4            Root FWD 19        128.4    P2p
 Fa0/2            Desg FWD 19        128.2    P2p
```
Так же между ПК1 и ПК4 мы можем наблюдать потерю пакетов в момент перестроения stp-топологии. Из чего можно заключить, что перестроение топологии может привести к ошибкам в передаче данных.
```
	

 PC>ping -t 10.44.1.14
 
 Pinging 10.44.1.14 with 32 bytes of data:
 
 Reply from 10.44.1.14: bytes=32 time=0ms TTL=128
 Reply from 10.44.1.14: bytes=32 time=1ms TTL=128
 Reply from 10.44.1.14: bytes=32 time=0ms TTL=128
 Reply from 10.44.1.14: bytes=32 time=1ms TTL=128
 Reply from 10.44.1.14: bytes=32 time=0ms TTL=128
 Reply from 10.44.1.14: bytes=32 time=1ms TTL=128
 Request timed out.
 Request timed out.
 Request timed out.
 Request timed out.
 Request timed out.
 Reply from 10.44.1.14: bytes=32 time=1ms TTL=128
 Reply from 10.44.1.14: bytes=32 time=3ms TTL=128
 ...
```
На рисунке 7.7 представлена новая топология для vlan 44.

Рисунок 7.7 Измененная STP-топология для vlan 44

Теперь данные от ПК1 к ПК4 проходят такой путь: ПК1 -> SW5 -> SW4 -> SW1 -> SW3 -> SW8 -> ПК4 (путь стал немного длиннее).

В примере, показанном выше, перестроение топологии заняло около 30 секунд, благодаря тому что Root Port "явно" выключился ( на коммутаторе порт перешел в состояние down). Перестроение может занять 50 секунд, если Root Port останется включен, и на него просто перестанут приходить BPDU. Так и было бы, если бы между SW3 и SW5 стоял еще один коммутатор. Время указано при условии, что все таймеры настроены по умолчанию.
STP утилиты

PortFast - функция, разрешающая порту пропускать режимы Listening и Learning, таким образом при включении порт сразу переходит в состояние Forwarding.

BPDU Guard - порт с такой функцией выключается, если на него приходит BPDU.

Root Guard - эта функция устанавливается на интерфейс коммутатора, если известно, что этот порт ни при каких условиях не станет Root Port. Если на такой порт приходит BPDU от потенциального Root Bridge, то он переходит в состояние root-inconsistent, что равносильно состоянию listening - через этот порт ничего не передается.

Настроить PortFast можно двумя способами - глобально и локально. Глобально командой spanning-tree portfast default, которая включает функцию PortFast на всех access (не транковых) интерфейсах. Либо настраивать локально на каждом интерфейсе при помощи команды spanning-tree portfast

Добавьте на порт Fa0/2 коммутатора SW5 функцию PortFast. Выключите этот порт и сразу включите, в Packet Tracer вы увидите, что он сразу загорится зеленым цветом. Если вы выключите и включите порт Fa0/3, который "смотрит" на ПК2, то после включения порт будет подсвечен оранжевым цветом, т.к. после включения он проходит режимы Listening и Learning, и после 30 секунд загорится зеленым цветом.

Наш Спонсор

Информация

Packet Tracer version: 6.2.0

Рабочий файл: скачать

Версия файла: 1.0

Лабораторка

Начальные данные

В данной лабораторной работе будет использоваться схема сети, которая представлена на рисунке ниже.

SW1 - 10.33.1.10
SW2 - 10.33.1.12
SW3 - 10.33.1.13
SW4 - 10.33.1.14

Задания

Настроить коммутатор SW1, как Root Bridge для vlan 44.
Настроить коммутатор SW2, как Root Bridge для vlan 55.
В сеть добавили два новых компьютера. Надо "завести" их в vlan SaleDEP, а так же настроить на их портах PortFast.

Если вы нашли в тексте ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl + Enter.

gurkin33 learning awesome things

Содержание

Spanning Tree Protocol (STP)

Широковещательная петля

Spanning Tree Protocol (STP)

Виды портов в топологии STP

Выбор коммутатора в роли root

Bridge Protocol Data Unit (BPDU)

Root Port, Designated Port или Non-Designated port?

Режимы работы порта в STP

Разновидности STP

Информация

Практика

Начальные данные

Цели

Выполнение

Изучить команду `show spanning-tree`

Изменить конфигурацию PVSTP

Изучить изменение STP-топологии при отключении одного из активных "линков" (каналов связи)

STP утилиты

Информация

Лабораторка

Начальные данные

Задания

Copyright © gurkin33 2016, Cisco Packet Tracer лабораторные. Подготовка к CCNA, ICND1, ICND2. feedback@gurkin33.ru

gurkin33 learning awesome things

Содержание

Spanning Tree Protocol (STP)

Широковещательная петля

Spanning Tree Protocol (STP)

Виды портов в топологии STP

Выбор коммутатора в роли root

Bridge Protocol Data Unit (BPDU)

Root Port, Designated Port или Non-Designated port?

Режимы работы порта в STP

Разновидности STP

Информация

Практика

Начальные данные

Цели

Выполнение

Изучить команду show spanning-tree

Изменить конфигурацию PVSTP

Изучить изменение STP-топологии при отключении одного из активных "линков" (каналов связи)

STP утилиты

Информация

Лабораторка

Начальные данные

Задания

Copyright © gurkin33 2016, Cisco Packet Tracer лабораторные. Подготовка к CCNA, ICND1, ICND2. feedback@gurkin33.ru

Сообщение об ошибке

Изучить команду `show spanning-tree`