(ML-001) Com gestionar adequadament diverses IPs públiques o privades al router de vora
$8,99
Desentranyant els BPDUs: Com els BPDU Mantenen la Xarxa en Moviment
- Mauro Escalant
- Cap comentari
- Comparteix aquest article
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
telegram
Les Unitats de Dades de Protocol de Pont (BPDU = Bridge Protocol Data Unit), són missatges de dades utilitzats en el protocol de Protocol de Spanning Tree (STP) per compartir informació sobre la topologia de xarxa entre tots els switches a la xarxa.
Tipus de BPDU
Hi ha tres tipus de BPDUs: Configuration BPDU (també conegut com a BPDU estàndard), Topology Change Notification (TCN) BPDU, i Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) BPDU.
1. Configuration BPDU (BPDU de configuració)
Aquests són els BPDUs més comuns, enviats regularment (cada 2 segons per defecte) per tots els switches a la xarxa per intercanviar informació sobre la topologia. Un Configuration BPDU conté la següent informació:
- Root Bridge ID: Un identificador de 8 bytes per al switch que es creu que és el root bridge. El root bridge és el switch central a la topologia del STP.
- Sender Bridge ID: Un identificador de 8 bytes per al switch que va enviar el BPDU.
- Port ID: Un identificador de 2 bytes per al port que va enviar el BPDU.
- Cost del Path: La suma dels costos de tots els links des del switch que envia el BPDU fins al root bridge.
- Age, Max Age, Hello Time, Forward Delay: Variables de temps utilitzades per determinar el temps de vida i la propagació dels BPDUs.
- Banderes: Indiquen l'estat de la xarxa, com a canvis a la topologia.
2. Topology Change Notification (TCN) BPDU
Aquests són enviats quan un switch detecta un canvi a la topologia de la xarxa, com quan un port canvia d'estat (de bloquejat cap endavant, o viceversa).
El switch que detecta el canvi envia un TCN BPDU al root bridge, que després envia un BPDU de confirmació de canvi de topologia a tots els altres switches.
3. Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) BPDU
RSTP BPDU és similar al Configuration BPDU, però és utilitzat en el Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), que és una evolució de l'STP original dissenyat per convergir més ràpidament. L'RSTP BPDU introdueix diversos camps nous i canvia l'ús d'alguns dels camps existents.
Taula comparativa dels 3 tipus de BPDUs
| Configuration BPDU | Topology Change Notification (TCN) BPDU | Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP) BPDU | |
|---|---|---|---|
Ús principal | Intercanviar informació de topologia de xarxa entre switches i seleccionar el Root Bridge. | Notificar altres switches sobre un canvi en la topologia de la xarxa. | Utilitzat en RSTP per a una reconvergència més ràpida de la xarxa en cas de canvis a la topologia. |
Freqüència d'enviament | S'envia regularment (cada 2 segons per defecte) per tots els switches a la xarxa. | S'envia quan un switch detecta un canvi a la topologia de la xarxa. | S'envia regularment com a Configuration BPDU, però amb informació addicional i canvis en l'ús d'alguns camps per suportar RSTP. |
Informació continguda | Root Bridge ID, Sender Bridge ID, Port ID, Path Cost, Age, Max Age, Hello Time, Forward Delay, Flags. | No conté gaire informació, principalment un missatge de tipus “change notification”. | Similar al Configuration BPDU, però amb camps addicionals per suportar RSTP, com ara el Role of the sender, Learning and Forwarding states, etc. |
Resultat del processament | Els switches usen la informació per seleccionar el Root Bridge, el Root Port i els Designated Ports, i bloquejar altres ports per prevenir bucles. | Els switches reaccionen al canvi a la topologia, possiblement seleccionant un nou Root Bridge, Root Port o Designated Ports, i canviant l'estat d'alguns ports. | Els switches poden canviar ràpidament la topologia de la xarxa en resposta als canvis, cosa que permet una reconvergència més ràpida. |
Entenent la taula comparativa dels tres tipus de BPDUs, també és essencial destacar les similituds i diferències entre ells:
similituds
Tots els BPDU són utilitzats en el protocol Spanning Tree (STP) per evitar bucles en una xarxa Ethernet i mantenir una xarxa saludable.
Els tres tipus de BPDUs s'envien en una xarxa per comunicar la topologia de la xarxa i els canvis.
Tots ells són transmesos pels switches en una xarxa.
Diferències
El Configuration BPDU i l'RSTP BPDU són enviats regularment per compartir la informació de la topologia de la xarxa i l'estat del switch, mentre que el TCN BPDU només s'envia quan hi ha un canvi a la topologia de la xarxa.
El Configuration BPDU és utilitzat al STP bàsic, mentre que el RSTP BPDU és utilitzat al Rapid Spanning Tree Protocol, que és una versió més avançada i ràpida de STP.
L'RSTP BPDU, a diferència del Configuration BPDU, conté informació addicional i canvia l'ús d'alguns camps per suportar característiques de RSTP, com ara la capacitat de moure els ports directament cap a l'estat de forwarding des d'un estat no designat, sense passar per l'estat de listening i learning, com es fa a STP bàsic.
El TCN BPDU és significativament més simple que els altres dos, ja que el seu principal propòsit és simplement notificar altres switches sobre un canvi en la topologia de la xarxa.
Cada tipus de BPDU té un propòsit i unes característiques específiques que el fan adequat per a la seva funció en la gestió de la topologia de la xarxa Ethernet. Les diferències entre ells són principalment en la quantitat i el tipus d'informació que contenen, la freqüència amb què s'envien i com afecten el comportament dels switches a la xarxa.
Funcionament general dels BPDU
En una xarxa en funcionament, cada switch envia BPDUs que contenen la identificació del que creu que és el root bridge.
Si un switch rep un BPDU que indica que hi ha un root bridge amb una identificació menor a la que teniu actualment, actualitzareu la vostra informació i començareu a reenviar aquest BPDU en lloc del seu.
Aquest procés garanteix que tots els switches arribin a un acord sobre quin és el root bridge. A partir d'aquí, utilitzen els BPDUs per determinar la ruta més curta fins al root bridge i bloquejaran qualsevol port que no estigui en aquesta ruta per prevenir bucles de xarxa.
És important entendre com el protocol Spanning Tree utilitza aquests paquets per mantenir una xarxa saludable i funcional.
Elecció del Root Bridge
El procés comença amb la tria del Root Bridge. Cada switch envia un Configuration BPDU amb el seu propi Bridge ID com el Root Bridge ID. Un Bridge ID està compost per un valor de prioritat (2 bytes) i l'adreça MAC del switch (6 bytes). El switch amb el Bridge ID més baix es converteix en el Root Bridge. En cas d'empat a la prioritat, la direcció MAC més baixa decideix el Root Bridge.
Elecció dels Root Ports i Designated Ports
Un cop establert el Root Bridge, els altres switches han de determinar el millor camí cap a ell. Això es fa a través dels Root Ports. Cada switch, que no sigui el Root Bridge, seleccionarà un dels seus ports com el Root Port, que és el port amb el menor cost del Path cap al Root Bridge.
Els Designated Ports són aquells que estan al camí seleccionat per arribar al Root Bridge. Els Designated Ports són responsables d'enviar BPDUs cap avall a la jerarquia de la xarxa perquè altres switches puguin trobar el camí cap al Root Bridge.
Ports de bloqueig i rols de ports a RSTP
Els ports que no són seleccionats com a Root Ports o Designated Ports es bloquegen per prevenir bucles. En un estat de bloqueig, un port no enviarà ni rebrà trànsit de dades, però encara pot rebre BPDUs.
RSTP, a diferència del STP tradicional, defineix rols addicionals per als ports, com el port alternatiu i el port de seguretat. Aquests rols permeten una reconvergència més ràpida de la xarxa si es produeixen canvis de topologia.
Canvis a la topologia i BPDUs
Quan es produeix un canvi en la topologia, com un enllaç que cau o s'activa, els switches involucrats comencen a enviar TCN BPDUs cap al Root Bridge. Quan el Root Bridge rep aquests BPDUs, envia un Configuration BPDU a tots els switches per indicar-los que hi ha hagut un canvi a la topologia i que han d'actualitzar la seva informació.
consideracions finals
És important notar que els detalls anteriors descriuen el comportament estàndard del protocol Spanning Tree i com utilitza BPDUs. Tot i això, hi ha diverses versions i variants del protocol Spanning Tree (com RSTP, MSTP, PVST, etc.) que poden variar en detalls específics de com utilitzen BPDUs i altres aspectes del seu funcionament.
En general, els BPDU són fonamentals per mantenir l'estabilitat i l'eficiència de les xarxes Ethernet. Permeten la comunicació i coordinació entre switches per evitar bucles, seleccionar el millor camí per al trànsit i adaptar-se als canvis a la topologia de la xarxa.
Breu qüestionari de coneixements
Què et va semblar aquest article?
T'atreveixes a avaluar els teus coneixements apresos?
articles Relacionats
articles Relacionats
MikroLABs
(ML-002) Formes d'assignar adreces IP públiques als clients amb MikroTik
$9,99
(ML-003) Guia per configurar les rutes de sortida a internet amb dos o més proveïdors (failover i recursivitat en balanceig PCC)
$8,99
(ML-004) Estratègies dimplementació de filtres per restringir laccés a pàgines web amb MikroTik
$7,99
Altres temes que et poden interessar
Formes d'Assignar Direccionament IPv6 (Part 2)
març 25, 2024
Formes d'Assignar Direccionament IPv6 (Part 1)
març 11, 2024
Voleu suggerir un tema?
Totes les setmanes postejem nou contingut. Vols que tractem sobre alguna cosa específica?
