Лабораторная работа №3 Моделирования работы STP

Цель работы: изучение построения сетей на основе STP.

Ход работы

Задания. Опишите работу протокола STP на сети из 4 коммутаторов A,B,C,D,E. Скорости соединений:A-B=100 Mbps, A-E=100 Mbps, A-D=10 Mbps, B-C=100 Mbps, B-D=100 Mbps, B-E=10 Mbps, C-D=100 Mbps, D-E=100 Mbps. Приоритеты: A-32000 B-17323 C-1523 D-1456 E-1456. MAC-адреса: A=00:16:d4:df:b6:7b, B=00:1c:f0:ce:00:c1, C=00:1a:92:34:53:41, D=00:17:9a:07:11:1d, E= 00:1a:92:34:53:be. Cost (стоимость портов): для 10 Mbps – 100 (условных единиц); для 100 Mbps – 10 (условных единиц); для 1 Gbps – 1 (условных единиц); для 10 Gbps – 1 (условных единиц). Привести первоначальную схему включения коммутаторов, указать приоритеты, определить корень дерева, разорвать ненужные связи по STP. Смоделировать ситуацию выхода из строя коммутатор E и пересчитать STP.

Таблица 1. Конфигурация STP

	Fender	Ibanez	Gibson	Washburn
Идентификатор моста	001	900	F00	050
Приоритет моста	12(0xC)	5(0x5)	1(0x1)	15(0xF)
Стоимость маршрута через порт 1	10	10	100	100
Стоимость маршрута через порт 2	100	100	10	100
Стоимость маршрута через порт 3	100	100	10	Нет данных
Стоимость маршрута через порт 4	100	Нет данных	Нет данных	Нет данных

На рис.1 эта информация показана графически. Обозначения MAC-адресов и приоритетов упрощены. Кроме того, считается, что подача питания на все коммутаторы во время запуска происходит одновременно.

Поскольку первоначально каждый мост принимает предположение, что он является наилучшим кандидатом на выполнение функций корневого моста, он сразу же приступает к рассылке анонсов, содержащих описанную ниже информацию. В данном случае начнем описание процесса с коммутатора Fender.

Рисунок 1 – Графическое представление информации о конфигурации мостов

После проведения выборов корневого моста все коммутаторы переходят к выполнению процесса определения того, какой мост должен быть назначенным мостом для каждого сегмента и какой порт должен быть корневым портом. Назначенным мостом для сегмента является мост, позволяющий создать маршрут к этому сегменту с наименьшей стоимостью. Стоимости суммируются, поэтому все стоимости прохождения через порты всех мостов вдоль определенного маршрута складываются в общую сумму. В данном случае назначенным мостом для сегментов 1, 2 и 3 является Gibson, поскольку он, безусловно, позволяет создать маршруты к этим сегментам с наименьшей стоимостью. Для сегментов 5 и 7 назначенным мостом становится Fender, поскольку через него проходят маршруты к этим сегментам с наименьшей стоимостью. Для сегмента 6 назначенным мостом становится Ibanez, а для сегмента 8 — Washburn. Без назначенного моста остается только сегмент 4. Но в этом случае возникает проблема, поскольку стоимость маршрута к сегменту 4 и для коммутатора Ibanez, и для коммутатора Fender равна 110. В случае подобного конфликта назначенным мостом становится коммутатор с наименьшим идентификатором моста. В данном случае наименьший идентификатор моста имеет коммутатор (0x001 против 0x90O). Поэтому назначенным мостом для сегмента 4 становится Fender.

Процесс определения корневого порта проходит немного проще. Корневым портом коммутатора просто становится порт с наименьшей суммарной стоимостью маршрута к корневому мосту. В данном случае корневым портом для коммутатора Fender является порт 1 (подключенный к сегменту 2 и имеющий стоимость 10), корневым портом для Ibanez является порт 1 (подключенный к сегменту 3 и имеющий стоимость 10) и корневым портом для коммутатора Washburn является порт 1 (подключенный к сегменту 7 и имеющий стоимость 110). После этого на каждом коммутаторе все порты, не являющиеся портами назначенного коммутатора или корневыми портами, переводятся, а заблокированное состояние. Анонсы BPDU через заблокированные порты продолжают передаваться и приниматься, но трафик данных не разрешен. Поскольку теперь трафик данных через порт 1 коммутатора Ibanez, заблокирован, циклы возникнуть не могут.

После окончательной настройки конфигурации определенной топологии коммутаторы продолжают отправлять фреймы BPDU через установленные интервалы. Такие регулярные сообщения BPDU позволяют коммутаторам реагировать на изменения топологии в случае их возникновения. Функциональные возможности реагирования на изменения топологии контролируются с помощью тайм-аутов, установленных в коммутаторах. Эти тайм-ауты описаны ниже.

Вывод: в ходе лабораторной работы изучили построения сетей на основе STP.