Spanning Tree là gì? Đây có lẽ là một thuật ngữ khá mới với một số người. Dưới bài viết dưới đây, NetworkPro sẽ cung cấp 1 số thông tin đến bạn về Spanning Tree, các giao thức của Spanning Tree hiện có và cơ chế hoạt động của nó. Cùng tìm hiểu nhé!
>>> Xem thêm 6 Loại Chuẩn Mạng Không Dây Khác Nhau? Tính Năng Như Thế Nào?
>>> Xem thêm 5 Xu Hướng An Ninh Mạng Chính Cần Biết Cho Năm 2021
Tóm Tắt
Spanning Tree là gì
Spanning Tree là gì
Spanning Tree Protocol (STP) là một giao thức dùng để ngăn chặn sự lặp vòng. Giao thức này cho phép các bridge truyền thông với nhau từ đó để phát hiện vòng lặp vật lý trong mạng.
Sau đó STP sẽ tạo một cấu trúc cây của free-loop gồm những lá và những nhánh nối hàng loạt layer 2 .
Tại sao phải sử dụng Spanning Tree
Vòng lặp xảy ra trong truyền tải mạng đến từ nhiều nguyên do. Đa số những nguyên do đều là hiệu quả của việc cố gắng nỗ lực giám sát để cung ứng năng lực dự trữ. Khi một Switch hoặc link bị hỏng, thì những Switch hoặc link khác vẫn liên tục hoạt động giải trí. Tuy nhiên nguyên do những vòng lặp cũng hoàn toàn có thể xảy ra là do lỗi .
Broadcast Storm
Giả sử Máy A triển khai gửi một broadcast frame vào mạng lưới hệ thống. Khi Switch X nhận được frame này nó sẽ đưa frame ra tổng thể những port đến Switch Y. Switch Y nhận được Broadcast Frame này lại liên tục gửi ra tổng thể những port trừ port nhận vào và quy trình frame này cứ chạy mãi một vòng giữa Switch X và Switch Y. Các Switch cứ nhân bản và flood broadcast frame này ra. Số lượng frame sẽ ngày càng lớn. Và khi Switch không còn năng lực giải quyết và xử lý nữa thì sẽ làm Switch bị treo .
Trùng lặp Frame
Frame Máy tính A gửi một unicast frame đến Máy tính B và địa chỉ MAC của B chưa được update vào bảng MAC của Switch thì Switch sẽ giải quyết và xử lý những frame này như một flood và broadcast frame ra tổng thể những port trừ port nhận vào. Và Switch X và Switch Y đều triển khai chuyển flood frame này ra nhiều port khiến Máy tính B phải giải quyết và xử lý frame này 2 lần .
Giao thức STP được sinh ra để xử lý triệt để trường hợp loop, single point of failure trên Layer 2. STP được IEEE chuẩn hóa IEEE 802.1 D .
Tiến trình bầu và hoạt động của Giao thức Spanning tree là gì?
Hoạt động bầu chọn của một tiến trình STP :
– Thực hiện bầu Root – Bridge
– Bầu Root – Port
– Lựa những Designated – Port
– Blocking những Port còn lại
Chọn Root – Bridge của STP
Một khi STP được bật, những Switch sẽ gửi những gói tin BPDU ( Bridge Protocol Data Unit ) để trao đổi giữa những Switch với nhau. Trong tiến trình STP, BPDU là một gói tin quan trọng. BPDU chứa một thông tin quan trọng là Bridge – ID của những Switch. Với giá trị này dùng để định danh mỗi Switch khi nào tham gia tiến trình STP .
Bridge-ID dài 8 byte:
– Số Priority ( 2 byte ) : có giá trị từ 0 – 65535 mặc định là 32768
– MAC address ( 6 byte )
Tiến trình bầu Root – Bridge được tiến hành:
– Trước tiên so sánh Switch nào có số Priority thấp nhất sẽ là Root – Bridge .
– Các Switch có số Priority bằng nhau thì qua tiến trình thứ 2 là so sánh MAC. Switch nào có MAC nhỏ nhất sẻ làm Root – Bridge. Có thể xem trên quốc tế MAC là địa chỉ duy nhất không xảy ra trùng lặp được .
– Sau khi đã bầu được Root – Bridge thì chỉ có Switch làm root mới gửi BPDU ra khỏi cổng để duy trì tiến trình STP (gửi 2s/lần). Các Switch con chỉ nhận, bổ xung thông tin BPDU và Forward thông tin BPDU này.
Bầu Root – Port của STP
Sau khi đã bầu Root – bridge thì sẽ sang những Switch bầu chọn Root-Port. Root-Port là port có đường về Root – bridge có tổng cost tích góp nhỏ nhất .
Mỗi interface của Ethernet LAN đều được gán cho một giá trị. Giá trị đó gọi là cost dùng để triển khai đo lường và thống kê của STP .
Để xác lập được cost tích góp của một port đến Switch làm Root-bridge bạn thực thi tính ngược từ Root về cổng đó dựa theo chiều Viral BPDU theo quy tắc “ vào cộng ra không cộng ” .
Lựa các Designated Port
Tiếp theo STP ta triển khai bầu Designated Port. Designated Port là Port phân phối đường về root-bridge có tổng cost nhỏ nhất trên phân đoạn mạng bạn đang xét. Chỉ có một Designated port ứng với một link liên kết .
Blocking các port còn lại của STP
Bước ở đầu cuối trong STP là so với những port không có vai trò là Root hay Designated sẽ bị Block. Nó được gọi là Alternated port .
Nhân tố định thời của Giao thức Spanning Tree là gì?
– Hello timer : định kỳ sau thời hạn 2 s sẽ gửi BPDU
– Max-age times : 20 ( s )
– Forward timer : 15 ( s )
Nếu Root-Switch chết hay port block không nhận được BPDU thì mất tầm 20 s nó mới hoạt động giải trí trở lại .
Các trạng thái một tiến trình Spanning tree là gì?
Các trạng thái khi Switch khởi động :
– Disable : down
– Blocking : nhận BDPU > ko gửi BPDU > không học MAC > không forward frame .
– Leaning : nhận BDPU > gửi BPDU > học MAC > không forward frame .
– Listening : nhận BDPU > gửi BPDU > không học MAC > không forward frame
– Forwarding : nhận BDPU > gửi BPDU > học MAC > forward frame
Blocking > Listening : mất 20 ( s )
Listening > Leaning : mất 15 ( s )
Learning > Forwarding : mất 15 ( s )
Kết luận
Với những thông tin về Spanning Tree là gì? mà NetworkPro vừa chia sẻ đến bạn hy vọng cung cấp cho bạn thêm những kiến thức hữu ích trong lĩnh vực công nghệ thông tin.
>>> Xem thêm Cách Tăng Tốc Độ Mạng Hiệu Quả Cho Mọi Loại Máy Tính
>>> Xem thêm Có Nên Thay Ngay Router WiFi Của Nhà Mạng Không?
Source: https://final-blade.com
Category : Kiến thức Internet
