Spanning Tree Protocol (STP)-Varieties of Spanning Tree Protocols

Varieties of Spanning Tree Protocol

A. Overview

Types of Spanning Tree Protocols

Varietas spanning tree protokol meliputi:

  • STP-Ini adalah asli IEEE 802.1D versi (802.1 D-1998 dan sebelumnya) yang menyediakan topologi loop bebas dalam jaringan dengan link yang berlebihan. Umum Spanning Tree (CST) mengasumsikan satu contoh pohon mencakup untuk seluruh bridged jaringan, berapa pun jumlah VLAN.
  • PVST +-Ini adalah peningkatan Cisco STP yang menyediakan 802.1D mencakup pohon contoh yang terpisah untuk masing-masing VLAN dikonfigurasi dalam jaringan. Contoh terpisah yang mendukung PortFast, UplinkFast, BackboneFast, BPDU penjaga, BPDU filter, akar penjaga dan penjaga loop.
  • 1 D-2004-Ini adalah versi terbaru dari standar STP, menggabungkan IEEE 802.1w.
  • Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) or IEEE 802.1w-Ini adalah evolusi STP yang menyediakan konvergensi lebih cepat daripada STP.
  • Rapid PVST +-Ini adalah peningkatan Cisco RSTP yang menggunakan PVST +. Cepat PVST + menyediakan contoh 802.1w per VLAN yang terpisah. Setiap contoh yang terpisah mendukung PortFast, BPDU penjaga, BPDU filter, akar penjaga dan penjaga loop.
  • Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP) -Ini adalah standar IEEE terinspirasi oleh penerapan beberapa contoh STP (MISTP) milik Cisco sebelumnya. MSTP peta VLAN beberapa ke contoh mencakup pohon yang sama. Cisco pelaksanaan MSTP adalah MST, yang menyediakan hingga 16 contoh RSTP dan menggabungkan banyak VLAN dengan topologi fisik dan logis yang sama ke dalam sebuah instance RSTP yang umum. Setiap contoh mendukung PortFast, BPDU penjaga, BPDU filter, akar penjaga dan penjaga loop.

Characteristics of the Spanning Tree Protocols

Cisco-hak milik atau penerapan standar IEEE:

  • STP-Mengasumsikan satu IEEE 802.1D mencakup pohon instance bridged jaringan seluruh, terlepas dari jumlah VLAN. Karena ada hanya satu contoh, persyaratan CPU dan memori untuk versi ini lebih rendah daripada untuk protokol-protokol lainnya. Namun, karena ada hanya satu contoh, ada hanya satu akar bridge dan satu pohon. Lalu lintas untuk semua VLAN mengalir di atas jalan yang sama, yang dapat mengakibatkan arus lalu-lintas suboptimal. Karena keterbatasan 802.1 D, versi ini sangat lambat untuk berkumpul.
  • PVST +-Peningkatan Cisco STP yang memberikan contoh yang terpisah dari Cisco pelaksanaan 802.1D untuk setiap VLAN yang dikonfigurasi di jaringan. Kecepatan konvergensi ini mirip dengan STP asli. Contoh terpisah yang mendukung PortFast, UplinkFast, BackboneFast, BPDU penjaga, BPDU filter, akar penjaga dan penjaga loop. Port peran didefinisikan sama seperti mereka dengan RSTP. Menciptakan contoh untuk masing-masing VLAN meningkatkan kebutuhan CPU dan memori, tetapi memungkinkan untuk setiap VLAN akar jembatan. Desain ini memungkinkan pepohon untuk akan dioptimalkan untuk lalu lintas VLAN masing-masing. Konvergensi versi ini sangat mirip dengan konvergensi 802.1 D. Namun, konvergensi adalah per VLAN.
  • RSTP (atau IEEE 802.1w)-Evolusi mencakup pohon yang menyediakan konvergensi lebih cepat dibandingkan implementasi 802.1D asli. Versi ini membahas isu-isu konvergensi banyak, tetapi karena masih menyediakan satu contoh STP, ini tidak mengatasi masalah aliran lalu lintas suboptimal. Untuk mendukung konvergensi yang lebih cepat, persyaratan memori dan penggunaan CPU dari versi lebih tinggi dibandingkan CST, tetapi kurang dari orang-orang cepat PVST +.
  • Cepat PVST +-Peningkatan Cisco RSTP yang menggunakan PVST +. Hotel ini menyediakan contoh 802.1w per VLAN yang terpisah. Contoh terpisah yang mendukung PortFast, BPDU penjaga, BPDU filter, akar penjaga dan penjaga loop. Versi ini membahas isu-isu konvergensi dan isu-isu aliran lalu lintas suboptimal. Namun, versi ini memiliki persyaratan tertinggi CPU dan memori.
  • MSTP-Standar IEEE 802.1s, dan terinspirasi oleh Cisco sebelumnya milik MISTP implementasi. Untuk mengurangi jumlah diperlukan contoh STP, MSTP peta VLAN beberapa yang memiliki persyaratan arus lalu lintas sama ke contoh mencakup pohon yang sama.
  • MST-Cisco pelaksanaan MSTP, yang menyediakan hingga 16 contoh dari RSTP (802.1w) dan menggabungkan banyak VLAN dengan topologi fisik dan logis yang sama ke dalam sebuah instance RSTP yang umum. Setiap contoh mendukung PortFast, BPDU penjaga, BPDU filter, akar penjaga dan penjaga loop. Persyaratan CPU dan memori dari versi ini berjarak kurang dari orang-orang cepat PVST + tetapi lebih dari RSTP.
Protocol Standard Resources Needed Convergence Tree Calculation
STP 802.1D Low Slow All VLANs
PVST+ Cisco High Slow Per VLAN
RSTP 802.1w Medium Fast All VLANs
Rapid PVST+ Cisco Very high Fast Per VLAN
MSTP 802.1s,Cisco Medium or high Fast Per Instance

 

Cisco switch menjalankan IOS 15,0 atau kemudian, jalankan PVST + secara default. Versi ini menggabungkan banyak spesifikasi dari IEEE 802.1 D-2004, seperti Port alternatif tempat mantan Pelabuhan Bebas-Ruangan Khusus. Namun, switch harus secara eksplisit dikonfigurasi untuk cepat mencakup pohon mode untuk menjalankan protokol pohon mencakup cepat.

B. PVST+

Overview of PVST+

Asli IEEE 802.1D standar mendefinisikan CST yang mengasumsikan hanya satu contoh pohon mencakup seluruh jaringan diaktifkan, terlepas dari jumlah VLAN. Sebuah jaringan yang menjalankan CST memiliki karakteristik ini:

  • Berbagi beban tidak dimungkinkan. Satu uplink harus blok untuk semua VLAN.
  • CPU terhindar. Hanya satu contoh mencakup pohon harus dihitung.

Cisco dikembangkan PVST + sehingga jaringan dapat menjalankan contoh independen Cisco pelaksanaan IEEE 802.1D untuk setiap VLAN dalam jaringan. Dengan PVST +, dimungkinkan untuk satu trunk port pada sebuah saklar untuk memblokir untuk VLAN sementara forwarding untuk VLAN lainnya. PVST + dapat digunakan untuk melaksanakan Layer 2 load balancing. Switch di lingkungan PVST + yang memerlukan lebih proses CPU dan konsumsi bandwidth BPDU daripada tradisional CST pelaksanaan STP karena VLAN setiap menjalankan contoh yang terpisah STP.

Menjalankan PVST + jaringan memiliki karakteristik ini:

  • Menyeimbangkan beban optimal dapat menyebabkan.
  • Satu contoh pohon mencakup untuk setiap VLAN dipertahankan dapat berarti membuang-buang banyak siklus CPU untuk semua aktif dalam jaringan (selain bandwidth yang digunakan untuk setiap contoh untuk mengirim BPDU sendiri). Ini hanya akan bermasalah jika sejumlah besar VLAN dikonfigurasi.

Port States and PVST+ Operation

Asli IEEE 802.1D standar mendefinisikan CST yang mengasumsikan hanya satu contoh pohon mencakup seluruh jaringan diaktifkan, terlepas dari jumlah VLAN. Sebuah jaringan yang menjalankan CST memiliki karakteristik ini:

  • Berbagi beban tidak dimungkinkan. Satu uplink harus blok untuk semua VLAN.
  • CPU terhindar. Hanya satu contoh mencakup pohon harus dihitung.

Cisco dikembangkan PVST + sehingga jaringan dapat menjalankan contoh independen Cisco pelaksanaan IEEE 802.1D untuk setiap VLAN dalam jaringan. Dengan PVST +, dimungkinkan untuk satu trunk port pada sebuah saklar untuk memblokir untuk VLAN sementara forwarding untuk VLAN lainnya. PVST + dapat digunakan untuk melaksanakan Layer 2 load balancing. Switch di lingkungan PVST + yang memerlukan lebih proses CPU dan konsumsi bandwidth BPDU daripada tradisional CST pelaksanaan STP karena VLAN setiap menjalankan contoh yang terpisah STP.

Menjalankan PVST + jaringan memiliki karakteristik ini:

  • Menyeimbangkan beban optimal dapat menyebabkan.
  • Satu contoh pohon mencakup untuk setiap VLAN dipertahankan dapat berarti membuang-buang banyak siklus CPU untuk semua aktif dalam jaringan (selain bandwidth yang digunakan untuk setiap contoh untuk mengirim BPDU sendiri). Ini hanya akan bermasalah jika sejumlah besar VLAN dikonfigurasi.

Step 1. Elects one root bridge – Hanya satu switch dapat bertindak sebagai jembatan akar (untuk VLAN tertentu). Jembatan akar adalah beralih dengan jembatan id yang terendah. Di jembatan akar, Semua port yang ditunjuk pelabuhan (tidak ada akar Port).

Step 2. Selects the root port on each non-root bridge – PVST + menetapkan satu akar port pada setiap jembatan bebas-akar untuk masing-masing VLAN. Pelabuhan akar adalah jalan biaya terendah dari Jembatan bebas-akar akar Bridge, yang menunjukkan arah jalur terbaik untuk Jembatan akar. Akar port yang biasanya dalam keadaan penerusan.

Step 3. Selects the designated port on each segment – Pada setiap link, PVST + menetapkan satu port yang ditunjuk untuk VLAN masing-masing. Pelabuhan Ruangan Khusus dipilih pada tombol yang memiliki biaya terendah jalan menuju Jembatan akar. Port Ruangan Khusus yang biasanya di negara penerusan dan lalu-lintas penerusan untuk segmen.

Step 4. The remaining ports in the switched network are alternate ports – Port alternatif biasanya tetap dalam keadaan memblokir, logis melanggar topologi loop. Ketika sebuah pelabuhan di negara memblokir, itu tidak maju lalu lintas, tetapi ini masih dapat memproses pesan BPDU yang diterima.

Extended System ID and PVST+ Operation

Dalam PVST + lingkungan, sistem diperpanjang ID memastikan switch masing-masing memiliki tawaran unik untuk setiap VLAN.

Sebagai contoh, default VLAN 2 tawaran akan 32770 (prioritas 32768, ditambah ID diperpanjang sistem 2). Jika ada prioritas telah dikonfigurasi, switch setiap memiliki prioritas standar yang sama dan pemilihan jembatan akar VLAN setiap berdasarkan alamat MAC. Karena jembatan ID berdasarkan alamat MAC terendah, switch dipilih untuk menjadi jembatan akar mungkin tidak menjadi yang paling kuat atau tombol yang paling optimal.

Ada situasi dimana administrator dapat saklar khusus dipilih sebagai jembatan akar. Ini mungkin untuk berbagai alasan, termasuk:

  • saklar terletak lebih optimal dalam desain LAN dalam hal sebagian besar pola aliran lalu lintas untuk VLAN tertentu;
  • switch memiliki kekuatan pemrosesan yang lebih tinggi, atau;
  • beralih hanya lebih mudah untuk mengakses dan mengelola jarak jauh.

Untuk memanipulasi pemilihan akar-jembatan, menetapkan prioritas yang lebih rendah untuk tombol yang dipilih sebagai jembatan akar untuk VLAN(s) diinginkan.

C. Rapid PVST+

Overview of Rapid PVST+

RSTP (IEEE 802.1w) merupakan evolusi dari standar 802.1 D asli dan dimasukkan ke dalam standar IEEE 802.1 D-2004. 802.1w STP terminologi terutama tetap sama seperti asli IEEE 802.1 D STP terminologi. Kebanyakan parameter telah ditinggalkan tidak berubah, sehingga pengguna yang akrab dengan STP dapat dengan mudah mengkonfigurasi protokol baru. Cepat PVST + adalah implementasi Cisco RSTP pada basis per VLAN. Contoh independen RSTP berjalan untuk VLAN masing-masing.

RSTP kecepatan recalculation pepohon ketika Layer 2 jaringan topologi perubahan. RSTP dapat mencapai konvergensi banyak lebih cepat dalam jaringan dikonfigurasi dengan benar, kadang-kadang dalam sesedikit beberapa ratus milidetik. RSTP telah mengubah jenis Port dan negara mereka. Jika port dikonfigurasi untuk menjadi pelabuhan alternatif atau cadangan port, hal itu dapat segera mengubah ke keadaan penerusan tanpa menunggu jaringan untuk berkumpul. Berikut secara singkat menjelaskan karakteristik RSTP:

  • RSTP adalah pilihan protokol untuk mencegah Layer 2 loop dalam lingkungan jaringan diaktifkan. Banyak perbedaan yang didirikan oleh Cisco-hak milik tambahan untuk D 802.1 asli. Perangkat tambahan ini, seperti BPDUs membawa dan mengirim informasi tentang peran port hanya untuk switch tetangga, memerlukan tidak ada konfigurasi tambahan dan umumnya melakukan lebih baik daripada versi sebelumnya Cisco-hak milik. Mereka sekarang transparent dan menyatu ke dalam protokol operasi.
  • Cisco-hak milik tambahan untuk D 802.1 asli, seperti UplinkFast dan BackboneFast, tidak kompatibel dengan RSTP.
  • RSTP (802.1w) menggantikan 802.1 D asli sementara tetap mempertahankan kompatibilitas. Masih banyak terminologi 802.1D asli dan kebanyakan parameter tidak berubah. Selain itu, 802.1w mampu kembali ke warisan 802.1 D untuk berinterpolasi dengan warisan switch pada basis per-port. Sebagai contoh, RSTP mencakup pohon algoritma memilih jembatan akar dalam cara yang sama sebagai D 802.1 asli.
  • RSTP membuat BPDU format yang sama seperti asli IEEE 802.1 D, kecuali bahwa bidang versi diatur ke 2 untuk menunjukkan RSTP dan bidang bendera menggunakan semua 8 bit.
  • RSTP bisa aktif mengkonfirmasi bahwa port dapat dengan aman transisi ke negara penerusan tanpa harus bergantung pada konfigurasi timer.

RSTP BPDUs

RSTP menggunakan tipe 2, versi 2 BPDUs. STP 802.1D asli menggunakan tipe 0, Versi 0 BPDUs. Namun, sebuah saklar yang menjalankan RSTP dapat berkomunikasi langsung dengan switch menjalankan STP 802.1D asli. RSTP mengirim BPDUs dan saran populates bendera byte dalam cara yang sedikit berbeda dari dalam D 802.1 asli:

  • Protokol informasi bisa segera berusia pada port jika Halo paket yang tidak diterima untuk tiga kali berturut-turut Halo (enam detik, secara default) atau jika usia timer berakhir.
  • BPDUs digunakan sebagai mekanisme penyesuaian keepalive. Oleh karena itu, tiga berturut-turut tidak terjawab BPDUs menunjukkan hilang konektivitas antara jembatan dan akar tetangga atau jembatan yang ditunjuk. Penuaan cepat informasi memungkinkan kegagalan untuk dideteksi dengan cepat.

 

  • Tidak akan pernah memiliki sebuah saklar yang terhubung
  • Segera transisi ke penerusan
  • Fungsi sama dengan sebuah pelabuhan yang dikonfigurasi dengan Cisco PortFast
  • Dikonfigurasi Cisco switch menggunakan
  • perintah mencakup pohon portfast

 

Edge Ports

RSTP tepi port adalah port switch yang tidak pernah dimaksudkan untuk dihubungkan ke satu lagi switch. Segera perpindahannya ke negara penerusan ketika diaktifkan.

RSTP tepi pelabuhan konsep sesuai dengan fitur PVST + PortFast. Pelabuhan tepi yang terhubung langsung ke Stasiun akhir dan mengasumsikan bahwa tidak ada saklar perangkat yang terhubung ke it. RSTP tepi pelabuhan harus segera transisi ke negara penerusan, sehingga melompat-lompat D 802.1 asli memakan waktu mendengarkan dan belajar Serikat port.

Implementasi Cisco RSTP (cepat PVST +) mempertahankan kata kunci PortFast, menggunakan perintah portfast mencakup pohon untuk konfigurasi port tepi. Hal ini membuat transisi dari STP untuk RSTP mulus.

Link Types

Jenis link menyediakan kategorisasi untuk setiap pelabuhan yang berpartisipasi dalam RSTP dengan menggunakan modus dupleks pada port. Tergantung pada apa dilampirkan ke setiap port, dua link berbeda jenis dapat diidentifikasi:

  • Point-to-Point– Sebuah pelabuhan yang beroperasi dalam modus full-duplex biasanya menghubungkan saklar ke switch dan adalah kandidat untuk transisi yang cepat ke keadaan penerusan.
  • Shared– Sebuah pelabuhan yang beroperasi dalam modus half-duplex menghubungkan saklar ke hub yang menempel beberapa perangkat.

Jenis link yang dapat menentukan apakah port dapat segera transisi ke keadaan penerusan, asumsi tertentu kondisi terpenuhi. Kondisi ini berbeda untuk tepi pelabuhan dan bebas-tepi pelabuhan. Pelabuhan Bebas-tepi dikategorikan menjadi dua jenis link: point-to-point dan bersama. Jenis link secara otomatis ditentukan, tetapi dapat diganti dengan menggunakan konfigurasi port eksplisit pohon mencakup link-jenis point-to-point | bersama } perintah. Karakteristik dari peran port, berkaitan dengan tipe link, meliputi:

  • Sambungan point-to-point dan port koneksi Edge adalah kandidat untuk cepat transisi ke keadaan penerusan. Namun, sebelum parameter link-jenis dianggap, RSTP harus menentukan peran port.
  • Akar Port tidak menggunakan parameter link-jenis. Akar Port mampu membuat transisi yang cepat ke negara penerusan segera pelabuhan di sinkron (menerima BPDU dari Jembatan akar).
  • Alternatif dan cadangan Port tidak menggunakan parameter link-jenis dalam kebanyakan kasus.
  • Ditunjuk pelabuhan membuat penggunaan sebagian besar parameter link-jenis. Transisi yang cepat ke negara penerusan untuk port Ruangan Khusus terjadi hanya jika parameter link-jenis ditetapkan point-to-point.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *