STP

Detección de
Bucles!
Capa 2!

INTRODUCCION!

El Bucle!

Loop

Bucle de Capa 2
Switch A

Switch B

Swtich C

Cuando hay más de un camino entre dos switches,
cuáles son los posibles problemas?

Bucle de Capa 2
Switch A

Switch B

•  El Nodo 1 envía una trama
Swtich C

Nodo 1

broadcast (ej. Una petición
de ARP)

Bucle de Capa 2
Switch A

Switch B

Swtich C

•  Los switches A, B y C

reenvíanla trama del
Nodo 1 a través de
todos los puertos.
Nodo 1

Bucle de Capa 2
Switch A

•  Pero

Switch B

Swtich C

Nodo 1

reciben sus
propios broadcasts
de nuevo, y pasan a
reenviarlos otra vez!
•  Los broadcasts se
amplifican, creando
una tormenta de
broadcast.

Bucle de Capa 2
¿Si hay más de un camino entre dos
switches, que podría ocurrir?
1.  Las tablas de encaminamiento se hacen inestables.•  Las direcciones MAC de origen se ven venir
intermitentemente desde puertos diferentes.

2.  Los switches se reenviarán los broadcasts entre sí.
•  Todo el ancho de banda disponible será utilizado.
•  Los procesadores de los switches no pueden con la carga.

SPANNING TREE!

Bucles Buenos
• Podemos aprovecharnos de los bucles!
• Los caminos redundantes mejoran
la resistencia de la red cuando:
1. Un switch falla
2.  Se rompe un enlace
• ¿Cómo lograr redundancia sin crear bucles peligrosos
entre switches?

¿Qué es el Spanning Tree?
• “Dado un grafo conectado
y sin dirección, un
spanning tree de dicho
grafo es un sub-grafo de
tipo árbol que conecta
todos los vértices”.
• Un solo grafo puede tener
múltiples spanning trees.

Spanning Tree Protocol
•  El propósito del protocolo es hacer quelos switches
descubran de forma dinámica un subconjunto de la topología
que esté libre de bucles (un árbol) y que aún tenga suficiente
conectividad para que haya un camino entre cada switch,
siempre que sea físicamente posible.

SPANNING TREE
FUNDAMENTOS!

Spanning Tree Protocol (STP)
•  Varias versiones:
•  Traditional Spanning Tree (802.1d)
•  Rapid Spanning Tree o RSTP (802.1w)
•  MultipleSpanning Tree o MSTP (802.1s)

Spanning Tree Tradicional (802.1d)
• Los switches intercambian mensajes que les permiten
calcular el Spanning Tree.
• Estos mensajes se conocen como BPDUs (Bridge
Protocol Data Units)
• Dos tipos de BPDUs:
1.  Configuración
2.  Topology Change Notification (TCN)

Switch Raíz (802.1d)
• Primer paso:
• Decidir la ubicación del punto de referencia:
switch raíz (rootswitch)
• El proceso de elección se basa en el ID del switch,
que se compone de:
• La prioridad del switch: Un valor de dos octetos
que es configurable.
• La dirección MAC: Una dirección única, escrita
en hardware, que no se puede cambiar.

Elección del Switch Raíz (802.1d)
• Cada switch comienza enviando BPDUs con un
ID de switch raíz igual a su propio ID
• ¡Yo soy el switch raíz!

• Los BPDUsrecibidos se analizan para ver si
hay un ID de switch raíz que sea menor
• De ser así, cada switch reemplaza el valor del ID del
switch raíz anunciado con el valor menor

• Al cabo de un rato, todos los switches se ponen
de acuerdo en quién será el switch raíz

Elección del Switch Raíz (802.1d)
32768.0000000000AA
Swtich A

Switch B
32768.0000000000BB

Switch C
32768.0000000000CC

•  Todos losswitches tienen la misma prioridad.
•  ¿Quién será elegido el switch raíz?

Selección del Puerto Raíz
• Ahora cada switch tiene que determinar dónde se
encuentra en relación al switch raíz
• Cada switch determina su Puerto Raíz
• La clave es encontrar el puerto con el menor costo de
camino a la raíz.

Selección del Puerto Raíz
• Cada enlace en cada switch tiene un costo de
camino (path cost)• Inversamente proporcional a la capacidad del enlace
•  O sea, a mayor capacidad, menor costo
Capacidad de enlace

Costo de STP

10 Mbps

100

100 Mbps

19

1 Gbps

4

10 Gbps

2

Selección del Puerto Raíz
• El costo del camino a la raíz es la acumulación del
costo de camino del puerto más los costos aprendidos
de los switches vecinos.
• Responde a la pregunta: ¿Cuánto cuesta alcanzar al
switch raíz a...