Conceptos De árbol De Expansión

Conceptos de árbol de expansión
Propósito del árbol de expansión
El diseño de red jerárquico de tres niveles, que utiliza las capas de núcleo, de distribución y de acceso con redundancia, intenta eliminar un único punto de falla en la red. Varias rutas conectadas por cables entre switches proporcionan redundancia física en una red conmutada. Esto mejora la confiabilidad y la disponibilidad de lared. Tener rutas físicas alternativas para que los datos atraviesen la red permite que los usuarios accedan a los recursos de red, a pesar de las interrupciones de la ruta.
Haga clic en el botón Reproducir de la figura 1 para ver una animación acerca de la redundancia.
1. La PC1 se comunica con la PC4 a través de una topología de red redundante.
2. Cuando se interrumpe el enlace de red entre elS1 y el S2, la ruta entre la PC1 y la PC4 se ajusta automáticamente para compensar la interrupción.
3. Cuando se restaura la conexión de red entre el S1 y el S2, la ruta se vuelve a ajustar para enrutar el tráfico directamente del S2 al S1 para llegar a la PC4.
Para la mayoría de las organizaciones, la disponibilidad de la red es fundamental para cumplir con las necesidades empresariales; por lotanto, el diseño de la infraestructura de red es un elemento crucial para empresas. La redundancia de rutas es una solución para proporcionar la disponibilidad necesaria de varios servicios de red mediante la eliminación de la posibilidad de un único punto de falla.
Nota: la redundancia en la capa 1 del modelo OSI se representa mediante el uso de varios enlaces y dispositivos, pero se necesita másque solo la planificación física para completar la configuración de la red. Para que la redundancia funcione de forma sistemática, también se deben utilizar protocolos de capa 2 del modelo OSI, como STP.
La redundancia es una parte importante del diseño jerárquico para evitar que se interrumpa la entrega de los servicios de red a los usuarios. Las redes redundantes requieren la adición de rutasfísicas, pero la redundancia lógica también debe formar parte del diseño. Sin embargo, las rutas redundantes en una red Ethernet conmutada pueden causar bucles físicos y lógicos en la capa 2.
Los bucles físicos en la capa 2 pueden ocurrir como consecuencia del funcionamiento normal de los switches, en especial, del proceso de descubrimiento y reenvío. Cuando existen varias rutas entre dos dispositivosen una red y no se implementan protocolos de árbol de expansión en los switches, ocurre un bucle en la capa 2. Un bucle en la capa 2 puede provocar tres problemas principales, como se indica en la figura 2.
La redundancia aumenta la disponibilidad de la topología de red al proteger la red de un único punto de falla, como un cable de red o switch que fallan. Cuando se introduce la redundanciafísica en un diseño, se producen bucles y se duplican las tramas. Esto trae consecuencias graves para las redes conmutadas. El protocolo de árbol de expansión (STP) fue desarrollado para enfrentar estos inconvenientes.
STP asegura que exista sólo una ruta lógica entre todos los destinos de la red, al realizar un bloqueo de forma intencional a aquellas rutas redundantes que puedan ocasionar un bucle. Seconsidera que un puerto está bloqueado cuando no se permite que entren o salgan datos de usuario por ese puerto. Esto no incluye las tramas de unidad de datos de protocolo puente (BPDU) utilizadas por STP para evitar bucles. El bloqueo de las rutas redundantes es fundamental para evitar bucles en la red. Las rutas físicas aún existen para proporcionar la redundancia, pero las mismas sedeshabilitan para evitar que se generen bucles. Si alguna vez la ruta es necesaria para compensar la falla de un cable de red o de un switch, STP vuelve a calcular las rutas y desbloquea los puertos necesarios para permitir que la ruta redundante se active.
Haga clic en el botón Reproducir de la figura 1 para ver el protocolo STP en acción.
En el ejemplo, STP está habilitado en todos los switches.
1. La...