(ML-001) Hoe u meerdere openbare of privé-IP's op de edge-router correct beheert
$8,99
Wat is Spanning Tree Protocol (STP)
- Mauro Escalante
- 3 commentaar
- Deel dit artikel
Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
Telegram
El Spanning Tree-protocol, of Spanning Tree Protocol (STP), is een netwerkprotocol dat wordt gebruikt om netwerklussen te vermijden die kunnen worden gecreëerd door “redundante koppelingen” in een computernetwerk.
Lussen zijn schadelijk voor het netwerk en kunnen leiden tot een eindeloze verspreiding van datapakketten, waardoor de netwerkprestaties ernstig worden verstoord en verslechterd.
STP is ontwikkeld door Dr Radia Perlman en voor het eerst gepubliceerd als de standaard IEEE 802.1D in 1990.
Grondbeginselen en werking
De STP werkt door het creëren van een boomtopologie, een “overspannende boom“, dat alle switches in een netwerk omvat. Deze boom wordt gebruikt om een lusvrij pad in het netwerk te bepalen.
Het idee is om ervoor te zorgen dat er slechts één actief pad is tussen twee knooppunten in het netwerk.
Om dit te doen, STP wijst rollen toe (root, aangewezen en geblokkeerd) naar alle poorten op het netwerk. Deze rollen zijn de volgende:
root-poort: Dit is de poort met het beste pad (laagste kosten) van de switch naar de root.
Aangewezen haven: Dit is de poort met het beste pad van het netwerk naar de root.
Geblokkeerde poort: deze poort wordt niet gebruikt in de huidige topologie. Het is een redundante poort en staat stand-by voor het geval er een storing optreedt op andere poorten.
Rollen worden bepaald op basis van verschillende criteria, waaronder brug-ID, poort-ID en kosten van de weg naar de wortelbrug.
El “wortelbrug” Het is een specifieke schakelaar die door de STP is geselecteerd als netwerkreferentie. Deze brug wordt geselecteerd op basis van zijn brug-ID, die een prioriteitswaarde en het MAC-adres van de switch omvat. De switch met de laagste bridge-ID wordt de rootbridge.
STP-proces
Het STP-proces kan in vier stappen worden samengevat:
1. Keuze van wortelbrug
Het proces begint met de keuze van de wortelbrug (wortelbrug), wat in wezen de switch is die als referentiepunt in het netwerk fungeert. Alle paden in de netwerktopologie starten vanaf deze switch.
De keuze is gebaseerd op de Bridge-ID (BID), die bestaat uit A prioriteit (standaardwaarde 32768) en de MAC-adres van de schakelaar.
De switch met de laagste BID wordt de rootbridge. In het geval van een gelijkspel in prioriteit wordt het MAC-adres gebruikt om het gelijkspel te verbreken (laagste MAC-overwinningen).
2. Selectie van rootpoorten
Nadat de rootbridge is gekozen, selecteert elke switch (dat is niet de rootbridge) zijn rootpoort, wat de poort is met de laagste padkosten naar de rootbridge.
De padkosten worden berekend op basis van de transmissiesnelheid van de link. Een snellere verbinding heeft lagere kosten.
3. Selecteren van de aangewezen poort
Vervolgens elk netwerksegment (botsingsdomein) Selecteer een aangewezen haven. Dit is de poort met de laagste padkosten van het netwerksegment naar de rootbridge.
De switch waaraan deze poort is toegewezen, wordt aangeroepen aangewezen schakelaar.
4. Andere poorten blokkeren
Alle andere poorten die geen root- of aangewezen poorten zijn, worden geblokkeerd. Zij krijgen een toegewezen status vergrendelen en ze nemen niet deel aan frame forwarding, waardoor de vorming van lussen wordt vermeden.
5. Verspreiding van bridge-informatie (Bridge Protocol Data Units, BPDU's)
De BPDU's Ze worden gebruikt om informatie tussen schakelaars uit te wisselen. BPDU's worden periodiek (standaard elke 2 seconden) verzonden vanaf de rootbridge en aangewezen switches naar alle andere switches in het netwerk.
6. Veranderingen in netwerktopologie
Als er een verandering optreedt in de netwerktopologie (bijvoorbeeld als een link mislukt of een nieuwe switch wordt toegevoegd), berekent STP de paden opnieuw en kan de status van de poorten (geblokkeerd naar aangewezen of root, of omgekeerd) worden gewijzigd om ervoor te zorgen dat er vormen zich geen lussen in de nieuwe topologie.
Deze stappen zorgen ervoor dat er een lusvrije spanning tree in het netwerk wordt onderhouden en zorgen ervoor dat het netwerk kan herstellen van topologiewijzigingen.
Houd er rekening mee dat nieuwere versies van STP, zoals Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), deze stappen efficiënter en sneller kunnen uitvoeren.
Zodra de boomtopologie tot stand is gebracht en er een netwerkfout optreedt, kan STP zichzelf opnieuw configureren en een nieuw pad selecteren.
Soorten STP
Er zijn verschillende varianten van STP, waaronder Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP), dat snellere convergentietijden biedt, en Multiple Spanning Tree Protocol (MSTP), dat meerdere spanning tree's op hetzelfde netwerk mogelijk maakt.
Hier zijn enkele van de meest voorkomende varianten:
1. Rapid Spanning Tree-protocol (RSTP, IEEE 802.1w)
Deze versie van STP is ontworpen om de hersteltijd te versnellen na een wijziging in de netwerktopologie.
In plaats van te wachten tot timers verlopen, kan RSTP actief reageren op veranderingen in het netwerk en de spanning tree-topologie veel sneller opnieuw configureren. RSTP introduceert ook het concept van “poortrollen” y “havenstaten” om het herstel te optimaliseren.
2. Meerdere Spanning Tree Protocol (MSTP, IEEE 802.1s)
Met MSTP kunnen switches meerdere spanningsbomen hebben. Dit zorgt voor een effectievere taakverdeling en de mogelijkheid om zich aan te passen aan meer soorten netwerkconfiguraties.
Met MSTP kan elke spanning tree worden toegewezen aan een set VLAN's, wat de netwerkefficiëntie kan verbeteren in omgevingen met meerdere VLAN's.
3. Per-VLAN Spanning Tree Protocol (PVST)
Het is een Cisco-variant van STP, die voor elk VLAN een aparte spanning tree gebruikt.
Dit biedt meer flexibiliteit omdat u de STP-configuratie voor elk afzonderlijk VLAN kunt optimaliseren.
4. Per-VLAN Spanning Tree Protocol Plus (PVST+)
Dit is een verbetering van PVST die de interoperabiliteit met standaard STP verbetert.
5. Rapid Per-VLAN Spanning Tree Protocol (RPVST+)
Dit protocol combineert de voordelen van RSTP (snellere convergentietijd) met de voordelen van PVST+ (één spanning tree per VLAN).
Elke STP-variant heeft zijn eigen sterke en zwakke punten, en de keuze welke variant moet worden gebruikt, hangt grotendeels af van het specifieke netwerkontwerp en de specifieke behoeften.
Enkele factoren waarmee rekening moet worden gehouden, zijn onder meer de behoefte aan taakverdeling, het aantal en de omvang van VLAN's en de behoefte aan snel herstel na netwerkstoringen.
STP-varianten en de meest geschikte scenario’s
| STP-variant | Beschrijving | Gebruiksscenario |
|---|---|---|
| STP (IEEE 802.1D) | Het origineel, ontworpen om lussen in het netwerk te voorkomen. | Ideaal voor kleine en eenvoudige netwerken, waar convergentiesnelheid niet kritisch is. |
| RSTP (IEEE 802.1w) | Verbeterde STP met snellere convergentietijden. | Geschikt voor grotere netwerken waarbij snelheid bij het herstellen van de connectiviteit na een onderbreking belangrijk is. |
| MSTP (IEEE 802.1s) | Het maakt meerdere spanningsbomen mogelijk, waardoor het eenvoudig is om de belasting te verdelen en aan te passen aan verschillende netwerkconfiguraties. | Optimaal voor grote netwerken met meerdere VLAN's en waar effectieve taakverdeling nodig is. |
| PVST | Cisco-variant die voor elk VLAN een aparte spanning tree gebruikt. | Ideaal voor netwerken die Cisco gebruiken en meerdere VLAN's hebben die individueel geoptimaliseerde STP-configuraties vereisen. |
| PVST+ | Verbetert de interoperabiliteit van PVST met standaard STP. | Geschikt voor netwerken met apparatuur van meerdere leveranciers en waar individuele VLAN-optimalisatie vereist is. |
| RPVST+ | Combineert de voordelen van RSTP en PVST+. | Ideaal voor netwerken met meerdere VLAN's die zowel snelle convergentie als individuele VLAN-optimalisatie vereisen. |
STP-varianten en hun belangrijkste voor- en nadelen
| STP-variant | Voordelen | Nadelen |
|---|---|---|
| STP (IEEE 802.1D) | Voorkom netwerklussen effectief. | Langzame convergentietijd. Er is slechts één actief pad toegestaan, wat de bandbreedte kan beperken. |
| RSTP (IEEE 802.1w) | Snellere convergentietijden vergeleken met STP. Behoudt de voordelen van STP. | Hoewel het sneller is dan STP, is het voor sommige toepassingen mogelijk nog steeds niet snel genoeg. |
| MSTP (IEEE 802.1s) | Maakt meerdere exemplaren van STP mogelijk, wat de taakverdeling en het bandbreedtegebruik kan verbeteren. | Complexer om te configureren en te beheren vanwege meerdere STP-instanties. |
| PVST | Maakt per-VLAN STP-configuratie mogelijk, wat de prestaties kan optimaliseren. | Cisco-specifiek, dus mogelijk niet compatibel met apparatuur van andere fabrikanten. |
| PVST+ | Verbetert de interoperabiliteit met standaard STP in vergelijking met PVST. | Hoewel het de interoperabiliteit verbetert in vergelijking met PVST, kunnen er nog steeds compatibiliteitsproblemen bestaan. |
| RPVST+ | Combineert de voordelen van RSTP en PVST+. Maakt snellere convergentietijden en STP-configuratie per VLAN mogelijk. | Cisco-specifiek. Het is complexer om te configureren en te beheren vanwege de extra functies. |
Korte kennisquiz
Wat vind je van dit artikel?
Durf jij je geleerde kennis te evalueren?
Gerelateerde artikelen
Gerelateerde artikelen
Microlabs
(ML-002) Manieren om openbare IP-adressen toe te wijzen aan clients met MikroTik
$9,99
(ML-003) Gids voor het configureren van internetuitgangsroutes met twee of meer providers (failover en recursie in PCC-balancering)
$8,99
(ML-004) Filterimplementatiestrategieën om de toegang tot webpagina's te beperken met MikroTik
$7,99
Andere onderwerpen die u mogelijk interesseren
Manieren om IPv6-adressering toe te wijzen (deel 2)
Maart 25, 2024
Manieren om IPv6-adressering toe te wijzen (deel 1)
Maart 11, 2024
Wil je een onderwerp voorstellen?
Elke week plaatsen wij nieuwe inhoud. Wil je dat we over iets specifieks praten?
Aankomende online cursussen
MTCINE Online
$187,00
MTCNA Online
$187,00
MTCRE Online
$187,00
Pak 4 MikroTik RouterOS-boeken in
$68,47
3 reacties op “Wat is Spanning Tree Protocol (STP)”
Een praktische cursus
Uitstekende suggestie! …laten we daaraan werken.
Uitstekende informatie! Felicitaties aan de persoon die dit heeft gedaan.