Spanning Tree Protocol (STP) II

Na primeira parte deste artigo observamos alguns motivos da necessidade de se estabelecer um protocolo que permite evitar problemas em redes locais com redundancia.

O processo STP consiste nos seguintes processos:

Cada bridge (bridges/switchs) calcula o seu Bridge ID (BID): Que é composto pelo valor ox8000+Endereço_MAC. Note que é no sistema Hexadecimal. Quanto menor for o BID maior é a sua prioridade, isso significa que se você baixar o valor 0x8100 para um valor menor que este você atribuir maior prioridade ao bridge (bridges/switchs).

Eleição dum root bridge: No inicio todos os comutadores (bridges/switchs) assumem-se como root bridge. Para que se eleja um root bridge é necessaria a troca de informações entre os comutadores (bridges/switchs). Esta troca é realizada por meio do envio de pacotes BPDU (Bridge Protocol Data Unit) entre os comutadores.

Eleição das Designated Ports: As interfaces do Root Bridge sao Designated Port.

Eleição das Root Port: Cada bridge elege a interface cujo custo cumulativo (padrão IEEE) até ao Root Bridge seja menor.

O padrão IEEE define os custos das interfaces de acordo:

Bandwidth Cost
10 Mbps 100
16 Mbps 62
45 Mbps 39
100 Mbps 19
155 Mbps 14
622 Mbps 6
1 Gbps 4
10 Gbps 2

Vamos entender melhor o processo STP pela seguinte figura:

Supondo que existam 3 roteadores (A, B e C) com os seguintes BID:

A: 0x8000+aaaa.bbbb.ccca
B: 0x8000+aaaa.bbbb.cccb
C: 0x8000+aaaa.bbbb.cccc

No primeiro passo de eleição do root bridge todos os comutadores assumem-se como root bridge visto ainda nao terem trocado BPDUs.

No segundo passo de eleição C envia um BPDU para A e B. Como o BID de A e B sao menores em relação ao BID de C este continuam a assumir que sao o root bridge (lembre-se de que quanto menor o BID maior é a prioridade).

No terceiro passo de eleição B envia um BPDU para A e C. como o BID de B é menor em relação ao de C, C assume que o root bridge (ou root ID) é B. Para A entretanto o root bridge (ou root id) continua a ser o BID de A visto que é menor em relação ao de B e ao de C.

No quarto passo de eleição A envia uma BPDU para B e C. Como B e C possuem BIDs menores em relação a A estes assumem que A é o root bridge e A naturalmente já sabe que é o root bridge.

O processo seguinte consistem em atribuir as interfaces um determinado estado para garantir que nao exista redundancia. Os seguintes estados sao possiveis:

Disabled, Blocking, Listening, Learning, Forwarding.

Elegido que está o root bridge resta eleger as Designated Ports (DP). Isso é importante porque as DP estao sempre no estado de encaminhamento. Como o root bridge já está eleito sabe-se que as portas do root bridge sao DP.

Resta apenas a eleição das Root Port (RP). As RP sao as portas dos nao root bridge cujo custo para o rot bridge seja mais baixo. As vezes o custo de 2 ou mais segmentos pode ser igual, neste caso recorre-se a  id das portas e slot das interfaces sempre levando em conta que o mais baixo leva a maior prioridade.

No exemplo acima para A como root bridge foram eleitos as interfaces 3/1 e 3/2 como DP. Para B 3/1 é a RP (mesmo por logica percebe-se que atravez de 3/1 uma frame chega mais rápido a A do que por 3/2). Para C 3/1 é eleita como RP apesar de (suponhamos) ter o mesmo custo (padrao IEEE) que a interface 3/2. Como dissemos conta o custo cumulativo e mesmo que o custo cumulativo fosse igual a interace 3/1 tem prioridade.

Por fim todas as portas que nao estao no estado DP ou RP sao colocadas no estado Bloqued para evitar os problemas em redes redundantes. Alternate (visto na figura acima) é uma port role para o protocolo RSTP. Ela é semelhante a port role bloqued do STP.

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