Selección del puerto raíz (802.1d)
Ahora cada conmutador tiene que determinar dónde se encuentra en relación al conmutador raíz
Cada conmutador determina su Puerto Raíz
La clave es encontrar el puerto con el menor Costo de camino a la raíz
El costo acumulado de todos los enlaces que llevan al conmutador raíz
Selección del puerto raíz (802.1d)
Cada enlace en cada conmutador tiene un costo de camino (path cost)
Inversamente proporcional a la capacidad del enlace
O sea, a mayor capacidad, menor costo
Selección del puerto raíz (802.1d)
El costo del camino a la raíz es la acumulación del costo de camino del puerto más los costos aprendidos de los conmutadores vecinos.
Responde a la pregunta: Cuánto cuesta alcanzar al conmutador raíz a través de este puerto?
Selección del puerto raíz (802.1d)
El conmutador raíz envía BPDUs con un costo de camino a la raíz con valor 0
El conmutador vecino recibe el BPDU y agrega el costo del puerto al costo de camino a la raíz recibido
El conmutador vecino envía BPDUs con el nuevo valor acumulado
Cada vecino subsiguiene continúa la acumulación de la misma manera
Selección del puerto raíz (802.1d)
En cada conmutador, el puerto donde se ha recibido el costo del camino a la raíz menor se designa como el Puerto Raíz
Este es el puerto con el mejor camino al conmutador raíz
Selección del puerto raíz (802.1d)
conmutador B
conmutador C
conmutador A
1
2
1
1
2
2
Costo=19
Costo=19
Costo=19
32768.0000000000AA
32768.0000000000BB
32768.0000000000CC
Cuál es el costo del camino a la raíz en cada puerto?
Cuál es el puerto raíz en cada conmutador?
Selección del puerto raíz (802.1d)
conmutador B
conmutador C
conmutador A
1
2
1
1
2
2
Cost=19
Cost=19
Cost=19
32768.0000000000AA
32768.0000000000BB
32768.0000000000CC
Puerto Raíz
Puerto Raíz
Elección de puertos designados (802.1d)
Bien, hemos seleccionado los puertos raíz, pero aún no hemos solucionado el problema
Los enlaces siguen activos!
Cada segmento de red tiene que tener sólo un conmutador enviando tramas para ese segmento
Cada conmutador tiene que identificar un Puerto designado por enlace
El enlace con el menor costo del camino a la raíz acumulado
Elección de puertos designados (802.1d)
Cuál puerto debe ser el puerto designado en cada segmento?
conmutador B
conmutador C
conmutador A
1
2
1
1
2
2
Cost=19
Cost=19
Cost=19
32768.0000000000AA
32768.0000000000BB
32768.0000000000CC
Elección de puertos designados (802.1d)
Encontrar uno o más puertos en un segmento con costos de camino a la raíz es posible, lo cual resulta en un empate
Todas las decisiones de STP están basadas en la siguiente secuencia de condiciones:
Menor ID de conmutador raíz
Menor costo del camino a la raíz
Menor ID de conmutador origen
Menor ID del puerto origen
Elección de puertos designados (802.1d)
conmutador B
conmutador C
conmutador A
1
2
1
1
2
2
Cost=19
Cost=19
Cost=19
32768.0000000000AA
32768.0000000000BB
32768.0000000000CC
Puerto designado
Puerto designado
Puerto designado
En el enlace B-C, conmutador B tiene el ID menor, por lo que el puerto 2 en conmutador B es el puerto designado
Bloqueo de puertos
Cualquier puerto que no sea un puerto raíz o un puerto designado se pone en estado bloqueado
Este paso efectivamente rompe el bucle y completa el Spanning Tree.
Puertos designados en cada segmento (802.1d)
conmutador B
conmutador C
conmutador A
1
2
1
1
2
2
Costo=19
Costo=19
Costo=19
32768.0000000000AA
32768.0000000000BB
32768.0000000000CC
El Puerto 2 en conmutador C se pone en Estado Bloqueado porque no es ni Puerto Raíz ni Puerto Designado
?
Estados de Spanning Tree
Desactivado (Disabled)
El puerto está apagado
Bloqueado (Blocking)
Sin reenvío de tramas
Recibiendo BPDUs
Escuchando (Listening)
Sin reenvío de tramas
Enviando y recibiendo BPDUs
Estados de Spanning Tree
Aprendiendo (Learning)
Sin reenvío de tramas
Enviando y recibiendo BPDUs
Aprendiendo nuevas direcciones MAC
Reenviando (Forwarding)
Reenviando tramas
Enviando y recibiendo BPDUs
Aprendiendo nuevas direcciones MAC
Cambios de Topología en STP
Los conmutadores recalculan si:
Se introduce un nuevo conmutador
Podría ser el nuevo raíz!
Un conmutador falla
Un enlace se cae
Ubicación del conmutador raíz
Utilizar los parámetros por defecto puede resultar en una situación indeseada
El flujo de tráfico puede ser sub-óptimo
Un conmutador inestable o lento puede convertirse en el conmutador raíz
Es necesario planificar la asignación de prioridades con cuidado
Protección de la topología STP
Algunos fabricantes han introducido funcionalidades para proteger la topología:
Root Guard
BPDU Guard
Loop Guard
UDLD
Etc.
Pautas de diseño de STP
Habilite el spanning tree aún si no tiene caminos redundantes
Siempre planifique y asigne las prioridades
Haga la selección del conmutador raíz determinística
Incluya un conmutador raíz alternativo
Si es posible, no acepte BPDUs en los puertos de los usuarios
Habilite BPDU Guard o similar donde esté disponible
Velocidad de Convergencia de 8021.d
Cambiar del estado bloqueado al estado de reenvío se tarda por lo menos 2 x Forward Delay (~ 30 seg.)
Esto puede ser problemático al conectar máquinas de usuarios
Algunos fabricantes han agregado mejoras como PortFast, el cual reduce el tiempo al mínimo en los puertos de usuarios
No use PortFast o similar en los enlaces entre conmutadores
Los cambios de topología también se tardan unos 30 segundos
Esto puede ser inadmisible en una red en producción
Rapid Spanning Tree (802.1w)
La convergencia es mucho más rápida
La comunicación entre conmutadores es más interactiva
Los puertos de usuarios no participan
Estos van al estado de forwarding inmediatamente
Si se reciben BPDUs en un puerto de usuario, éste se convierte en un puerto inter-conmutador para evitar bucles
Rapid Spanning Tree (802.1w)
Define estos roles de puerto:
Puerto Raíz (igual que en 802.1d)
Puerto Alternativo
Puerto con camino alternativo al conmutador raíz
Puerto Designado (igual que en 802.1d)
Puerto Backup
Camino backup/redundante a un segmento donde otro conmutador está conectado.
Rapid Spanning Tree (802.1w)
El proceso de sincronización utiliza un método de handshake
Luego de elegirse el conmutador raíz, la topología se construye en cascada, donde cada conmutador propone ser el conmutador designado para cada enlace punto-a-punto
Mientras esto ocurre, todos los enlaces en los conmutadores de niveles inferiores están bloqueados
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