Capitulo 5 CCNA3

                                                                      Tema 5

*Algoritmo Spanning Tree

-Topologia STP

Los bucles se pueden originar en la topología vista hasta ahora en los anteriores temas. Existen varios tipos de bucles que se pueden originar en la red, con lo cual hace que se pierda la información. Esto es cuando en la capa 2 hay redundancia. Una manera de solucionar estos bucles que se crean es con el protocolo STP(spanning tree protocol). Este protocolo asegura que solo haya una ruta entre los destinos al realizar un bloqueo en las otras rutas que son las que pueden ocasionar un bucle.

El puerto se considera bloqueado cuando el tráfico no puede entrar ni salir del puerto. Esto no incluye las tramas de datos BPDU utilizadas por STP para evitar bucles.

-AlgoritmoSTP

STP utiliza un algoritmo que se denomina el STA. Este utiliza unos puertos raíces, esto lo calcula enviando tramas de datos BPDU a los switches, y a los puertos para determinar cual tiene menos ID.

El BPDU es la trama que se intercambian los datos entre los switches de STP.Este contiene BID, que es desde el switch que se envió la trama.

El STA determina que puertos, deben bloquearse, mientras a la vez selecciona la mejor ruta hasta el puente raíz. Cuando el STA determina las rutas que deben permanecer disponibles, configura los puertos de switch de acuerdo a distintas funciones.

Puertos raíz(puertos root): Los puertos del switch más cercanos al puente raíz.

Puertos designados: Todos los puertos que no son raíz y todavía pueden enviar tráfico a la red.

Puertos no designados: Todos los puertos que están en estado de bloqueo para evitar bucles.

-Puente raíz

STP tiene un switch designado como puente raíz. El puente raíz sirve como punto de referencia para todos los cálculos de spanning-tree para determinar las rutas redundantes que deben bloquearse. Un proceso de elección determina el switch que se transforma en el puente raíz.

-Las mejores rutas del puente raíz

Una vez que se ha determinado cuales son el puente raíz, el algoritmo STA, se pone a calcular cual es la mejor ruta. Esto lo hace a través del costo de cada puerto, que se mira con la velocidad la cual tiene cada uno. Pese a que cada puerto tiene un determinado costo, estos costos se pueden modificar con el siguiente comando:

S2(config-if)#spanning-tree cost 25

*BPDU

-Campos BPDU

La trama de BPDU contiene 12 campos distintos que se utilizan para transmitir información de prioridad y de ruta que STP necesita para determinar el puente raíz y las rutas al mismo. La trama de BPDU contiene 12 campos distintos que se utilizan para transmitir información de prioridad y de ruta que STP necesita para determinar el puente raíz y las rutas al mismo.

-          Los primeros cuatro campos identifican el protocolo, la versión, el tipo de mensaje y los señaladores de estado.

-          Los cuatro campos siguientes se utilizan para identificar el puente raíz y el costo de la ruta hacia éste.

-          Los últimos cuatro campos son todos campos temporizadores que determinan la frecuencia en que se envían los mensajes de BPDU y la cantidad de tiempo que la información recibida a través del proceso BPDU

La trama BPDU se envía cada s segundos, mirando los BID, y los ID  de información, el valor de costo.

*ID del puente

-Campos BID

Este se utiliza para determinar el puente raíz. Este campo es una trama del BPDU y contiene tres campos: Prioridad del puente, ID del sistema extendido y dirección MAC

-          Prioridad del puente: Es un valor numérico, que marca en que numero de prioridad esta el switch. El número de menos prioridad será el el puente raíz. La numeración suele ser del 1 al 65536 siento 1 la más alta

-          ID del sistema extendido: Cuando se utiliza el ID de sistema extendido, se cambia la cantidad de bits disponibles para el valor de prioridad del puente, de forma que el incremento para dicho valor cambia de 1 a 4096. Por lo tanto, los valores de prioridad de puente sólo pueden ser múltiplos de 4096.

-          Dirección MAC: Cuando los switches se configuran con la misma prioridad, y con el mismo ID lo que lo diferencia es la dirección MAC. El que menos dirección MAC tenga se le asignara como switch raíz.

Para ver y comprobar la prioridad del switch, a parte de asignarle una prioridad existen los siguientes comandos:

S3(config)#spanning-tree vlan 1 priority 24576

Este comando sirve para asignarle una prioridad

S1#show spanning-tree

Con este comando puedes ver la información de todo lo que necesitas saber sobre spanning tree en el switch.

*Funciones de los puertos

Existen cuatro funciones de puertos distintas en las que los puertos

-          Puerto raíz(puerto Root): Este puerto se encuentra en los switches que no son puente raíz, con lo cual estos puertos envían información a los switches puente raíz.

-          Puerto designado: Estos puertos existen en el switch puente raíz para que envíen tráfico en los demás switches. Estos puertos también se encuentran en los demás switches, ya que entre ellos se envían información. Es decir que este puerto deja pasar el tráfico entre switches.

-          Puerto no designado: Este puerto suele estar en un switch cualquiera, y es el puerto que queda inutilizado para que no se generen bucles. Es decir que no deja pasar la información

Para configurar el valor de prioridad de un switch se utiliza el siguiente comando:

S2(config-if)#spanning-tree port-priority 112

*Estados de los puertos y temporizadores BPDU

- Blocking: Es un puerto no designado y no participa en el envío de tramas. Este puerto nada más recibe mensajes BPDU.

-Listening: quiere decir que el puerto también participa en el envío, a parte de recibir tramas de BPDU.

-Learning: El puerto se prepara para participar en el envío de tramas. Y comienza a llenar la tabla de direcciones MAC.

-Forwarding: El puerto se considera parte de la topología activa, envía tramas y envía y recibe tramas de BPDU.

-Temporizadores BPDU:

El tiempo que suele estar un estado del puerto, es el tiempo en que tarde en llegar la trama BPDU con la información en el puerto.

-          Tiempo de saludo: El tiempo transcurrido de cada que que se envía una trama a un puerto. Generalmente 2 segundos.

-          Retardo de envío: Es el tiempo que transcurre en los estados de escuchar y aprender. Alrededor de 15 segundos

-          Antigüedad máxima: El temporizador de antigüedad máxima controla la cantidad máxima de tiempo en que un puerto de switch guarda información de la configuración de la BPDU. Alrededor de 20 seg

*Convergencia STP

Pasos de convergencia del STP son lo siguientes:

1-Elegir un puente raíz

2-Elegir los puertos raíz

3-Elegir los puertos designados o no designados