Funzionamento generale delle BPDU

In una rete funzionante, ogni switch invia BPDU contenenti l'identificazione di quello che ritiene sia il root bridge.

Se uno switch riceve una BPDU che indica che esiste un root bridge con un ID inferiore a quello che ha attualmente, aggiornerà le sue informazioni e inizierà a inoltrare quella BPDU invece della propria.

Questo processo garantisce che tutti gli switch raggiungano un accordo su quale sia il root bridge. Da lì, utilizzano le BPDU per determinare il percorso più breve verso il root bridge e bloccheranno tutte le porte che non si trovano su quel percorso per prevenire loop di rete.

È importante capire come il protocollo Spanning Tree utilizza questi pacchetti per mantenere una rete sana e funzionale.

Scelta del Root Bridge

Il processo inizia con la scelta del Root Bridge. Ciascuno switch invia una configurazione BPDU con il proprio Bridge ID come Root Bridge ID. Un Bridge ID è composto da un valore di priorità (2 byte) e dall'indirizzo MAC dello switch (6 byte). Lo switch con l'ID Bridge più basso diventa Root Bridge. In caso di parità di priorità, l'indirizzo MAC più basso decide il Root Bridge.

Scelta delle porte root e delle porte designate

Una volta stabilito il Root Bridge, gli altri switch devono determinare il percorso migliore per raggiungerlo. Questo viene fatto tramite Root Ports. Ogni switch, diverso dal Root Bridge, selezionerà una delle sue porte come Root Port, che è la porta con il costo di percorso più basso per il Root Bridge.

Le porte designate sono quelle che si trovano sul percorso selezionato per raggiungere il Root Bridge. Le porte designate sono responsabili dell'invio di BPDU lungo la gerarchia di rete in modo che altri switch possano trovare la strada verso il Root Bridge.

Blocco delle porte e dei ruoli delle porte in RSTP

Le porte che non sono selezionate come Porte Root o Porte Designate vengono bloccate per evitare loop. In uno stato di blocco, una porta non invierà né riceverà traffico dati, ma potrà comunque ricevere BPDU.

RSTP, a differenza del tradizionale STP, definisce ruoli aggiuntivi per le porte, come porta alternativa e porta di backup. Questi ruoli consentono una riconvergenza più rapida della rete in caso di modifiche alla topologia.

Cambiamenti nella topologia e nelle BPDU

Quando si verifica un cambiamento nella topologia, ad esempio un collegamento che si interrompe o si attiva, gli switch coinvolti iniziano a inviare BPDU TCN verso il Root Bridge. Quando il Root Bridge riceve queste BPDU, invia una configurazione BPDU a tutti gli switch per indicare che si è verificato un cambiamento nella topologia e che dovrebbero aggiornare le proprie informazioni.

Considerazioni finali

È importante notare che i dettagli sopra descrivono il comportamento standard del protocollo Spanning Tree e il modo in cui utilizza le BPDU. Tuttavia, esistono diverse versioni e varianti del protocollo Spanning Tree (come RSTP, MSTP, PVST, ecc.) che possono variare nei dettagli specifici di come utilizzano le BPDU e in altri aspetti del loro funzionamento.

In generale, le BPDU sono essenziali per mantenere la stabilità e l'efficienza delle reti Ethernet. Consentono la comunicazione e il coordinamento tra gli switch per evitare loop, selezionare il percorso migliore per il traffico e adattarsi ai cambiamenti nella topologia della rete.