PDF de programación - STP

REDES DE BANDA ANCHA
Área de Ingeniería Telemática

STP

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Redes de Banda Ancha

5º Ingeniería de Telecomunicación

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Caminos alternativos

• Ofrecerían la posibilidad de:

– Balanceo de carga
– Reconfiguración ante fallos

• Requiere tomar decisiones de encaminamiento

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Caminos alternativos

• El host A envía una trama al host B

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Caminos alternativos

• Switch1 y Switch2 aprenden la localización

del host A

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B

Caminos alternativos

• Los conmutadores no conocen al destino
• Reenvían por todos los puertos menos por donde

recibieron

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Caminos alternativos

• Host B recibe la trama
• Switch2 recibe la trama que envió Switch1
• Switch1 recibe la trama que envió Switch2

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Caminos alternativos

• Aprenden una nueva ubicación del host A

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Caminos alternativos

• Aprenden una nueva ubicación del host A
• Y reenvían por todos los puertos menos por donde

recibieron la trama

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Caminos alternativos

• Y se repite…
• No hay TTL en la trama Ethernet
• Además todos los hosts la deberían procesar

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Spanning-Tree Protocol (STP)

• Calcula una topología libre de ciclos
• A partir del grafo de la topología crea un árbol
• Desactiva los enlaces sobrantes
•

IEEE 802.1D

Puente 2

Puente 1

Puente 3

Puente 4

Puente 1

Radia Perlman (1983)

Puente 2

Puente 4

Puente 3

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a Spanning-Tree Protocol (STP)

BPDUs
• Bridge Protocol Data Units
• Enviadas periódicamente por los puentes
• Destino 01:80:C2:00:00:00 (Bridge Group Address)
• No son reenviadas
• BID = Bridge ID
•

Información importante:

MAC

Prio.

2 Bytes

6 Bytes

Root BID

Root Path Cost

Sender BID

Port ID

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Spanning-Tree Protocol (STP)
Selección de un Root Bridge (Root War !!!)
• Raíz para el árbol
• A partir de un valor de prioridad y una MAC del

puente
– Vienen en las BPDU
– Puente de prioridad más baja (def. 0x8000)
– MAC más baja en caso de empate

Puente 2

Puente 1

Puente 3

Puente 4

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Path Cost
• Asociado a cada LAN
• Según la velocidad
• Originalmente 1000 / Velocidad(Mbps)
•

802.1D-2004 :

• Se va agregando en un camino creando el Root Path Cost

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Spanning-Tree Protocol (STP)

BPDUs
• Se pueden “comparar” entre si
• Se puede decidir si un BPDU recibida por un puerto

es “mejor” que otra
“Mejor” en el sentido de “mejor” camino a la raíz

•
• Relacionado con el “coste” hasta la raíz
•

Incluye dependencia con la velocidad de los tramos

Puente 2

Puente 1

Puente 3

Puente 4

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Spanning-Tree Protocol (STP)

Root Port
• Puerto con menor Root Path Cost
• Puente raíz es el único sin un puerto raíz

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Puente 4

Puente 1

Puente 3
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Spanning-Tree Protocol (STP)

Designated Port
• Del puente conectado a una LAN con mejor camino

hasta la raíz

• Uno por segmento

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Puente 1

Puente 3
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Spanning-Tree Protocol (STP)

Blocked Port
• No se aprenden MACs
• No se reenvían tramas
• Se aceptan BPDUs
• Es un puerto alternativo o de

backup

Puente 2

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Puente 1

Puente 3
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Puente 1

Puente 2

Puente 4

Puente 3

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Spanning-Tree Protocol (STP)

Cambios en la topología
• Ante un fallo (…)
• Recalcular árbol (…)

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Spanning-Tree Protocol (STP)

Cambios en la topología
• Ante un fallo (…)
• Recalcular árbol (…)
• Tiempo de convergencia:

30-60 segs

Puente 1

Puente 2

Puente 4

Puente 3

Puente 2

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Puente 1

Puente 3
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Puente 4

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Selección del puente raíz
• Por defecto todos la misma prioridad
• Gana el de dirección MAC más baja
• Primeros 3 bytes de la MAC son el OUI
•
• Cuidado pues puede ser el conmutador más lento
• Selección manual con el campo de prioridad

¡ Luego el ganador depende del fabricante !

Puente 2

Puente 1

Puente 3

Puente 4

Prio.

MAC

2 Bytes

6 Bytes

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RSTP
Rapid Spanning-Tree Protocol
•
IEEE 802.1w
• STP obsoleto
• RSTP en 802.1D-2004
• Tiempos de convergencia de 2-3 segs

Puente 2

Puente 1

Puente 3

Puente 4

Puente 2

Puente 1

Puente 4

Puente 3

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REDES DE BANDA ANCHA
Área de Ingeniería Telemática

Otros temas sobre Ethernet

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Frame Priority

IEEE 802.1p

•
• Classes of Service (CoS)
• PCP = Priority Code Point
• Permite aplicar técnicas de planificación
• Si VID=0 solo se indica la prioridad

0x8100

16 bits

PCP

3 bits

VID

12 bits

802.1Q
Dest
Addr

Src
Addr



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Datos

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Link Aggregation

• IEEE 802.3ad

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Link Aggregation

• Tipos de agregación:

– Switch-to-switch

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Link Aggregation

• Tipos de agregación:

– Switch-to-station

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Link Aggregation

• Tipos de agregación:

– Station-to-station

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Link Aggregation

• Los enlaces se agregan en Grupos
• El agregado: como un solo interfaz
• Conversación: tramas de la misma MAC→MAC
• Mantiene el orden de las tramas de la misma conversación
• ¿Cómo? (…)

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Link Aggregation

• Los enlaces se agregan en Grupos
• El agregado: como un solo interfaz
• Conversación: tramas de la misma MAC→MAC
• Mantiene el orden de las tramas de la misma conversación
• ¿Cómo? Mandándolas siempre por el mismo enlace del grupo

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Link Aggregation

Mayor ancho de banda

N x 1000Mbps

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Link Aggregation

Mayor disponibilidad

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Link Aggregation

Mayor granularidad

1Gbps

10Gbps

N x 1Gbps

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Link Aggregation

Configuración automática
• Link Aggregation Control Protocol (LACP)
• Rápida reconfiguración (<1seg)

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Link Aggregation

Limitaciones:
• No más de 2 extremos
• Solo 802.3 (ej. no FDDI)
• No soporta enlaces half-duplex
• No puede agregar enlaces de diferentes velocidades

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a Power over Ethernet (PoE)

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IEEE 802.3af

•
• Además